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Engenharia Sanitaria e Ambiental, Volume: 10, Número: 3, Publicado: 2005
  • Livros

    Ferreira Filho, Sidney Seckler
  • Proposta de um método de cálculo do tempo de sedimentação no tratamento de esgotos por lodos ativados em bateladas Artigos Técnicos

    Santos, Rafael Carvalho de Oliveira; Barbosa Filho, Olavo; Giordano, Gandhi

    Resumo em Português:

    Neste artigo é feita uma análise do funcionamento de reatores biológicos para tratamento de esgotos pelo processo de lodos ativados, em batelada. A análise destaca o ciclo de operação desses reatores, que inclui as etapas de aeração e sedimentação, indicando o tempo de sedimentação para o qual se obtém a máxima eficiência operacional. É apresentado um método de cálculo para a determinação racional deste tempo ótimo. O trabalho contém uma revisão da literatura concernente ao assunto estudado, com ênfase nos conceitos de sedimentação zonal e fluxo de sólidos, acompanhada da dedução do método de cálculo proposto.

    Resumo em Inglês:

    This paper presents an analysis of the operation of activated sludge sequencing batch reactors (SBR) for sewage treatment. Emphasis is placed on the operational cycle of those reactors, which includes the phases of aeration and sedimentation, indicating the settling time corresponding to the maximum operational efficiency. An explanation is made of a calculation method to determine this optimum settling time. The work includes a review of the literature concerning the subject of the present study, considering the concepts of hindered (zone) settling and solids flux, together with the derivation of the proposed calculation method.
  • Influência das características das substâncias húmicas na eficiência da coagulação com sulfato de alumínio Artigos Técnicos

    Campos, Sandro Xavier; Di Bernardo, Luiz; Vieira, Eny M.

    Resumo em Português:

    Neste trabalho foi estudada a influência das características das substâncias húmicas (SH), em especial a massa molar das moléculas, na eficiência da coagulação com o uso do sulfato de alumínio. Utilizando-se de água proveniente de poço profundo, foram preparadas quatro águas de estudo, todas com cor verdadeira de aproximadamente 100 uH. As SH foram extraídas de turfa e fracionadas em massas molares: i) SH filtradas em membranas de 0,45 µm; ii) SH filtradas em membranas de 0,45 µm e maiores que 100 kDa, iii) SH com moléculas entre 30 e 100 kDa; iv) SH com moléculas menores do que 30 kDa. Verificou-se que quanto maior a massa molar das SH maior foi a eficiência de remoção da cor aparente, com as menores dosagens de coagulante.O pH de coagulação ótimo, esteve entre 6,0 e 7,0, para todas as águas de estudo. Os estudos da porcentagem de ácido húmico (AH) e ácido fúlvico (AF) presentes em cada fração de diferente massa molar mostraram que quanto maior foi à porcentagem de AF presente, maior foi à dosagem de coagulante exigida para se obter os melhores resultados de remoção da cor aparente.

    Resumo em Inglês:

    The influence of the molecular weight of soil humic substances on the coagulation efficiency with aluminum sulfate was studied in this work. Four types of water were studied, with the same true color of approximately 100 HU, but prepared with different fractions of molecular weights: Water Type 1 (humic substances filtered in membrane of 0,45 µm); Water Type 2 (humic substances filtered in membrane of 0,45 µm and with molecular weight > 100 KDa); Water Type 3 (humic substances with molecular weight between 100 and 30 KDa); Water Type 4 (humic substances with molecular weight < 30 KDa). It was conclude that the higher the molecular weight of the molecules, the lower the coagulant dosages required for efficient coagulation, at the coagulation pH range 6 - 7. The types of water prepared with the fractions of humic substances containing higher concentrations of fulvic acid required higher doses of coagulant to achieve the same efficiency.
  • Desinfecção de efluentes sanitários através de dióxido de cloro Artigos Técnicos

    Lapolli, Flávio Rubens; Hassemer, Maria Eliza Nagel; Camargo, Jefferson Greyco; Damásio, Diedre Lauffer; Lobo-Recio, María Ángeles

    Resumo em Português:

    A desinfecção dos esgotos deve ser considerada quando se pretende reduzir os riscos de transmissão de doenças infecto-contagiosas. Nesse sentido, os requisitos de qualidade de uma água devem ser avaliados em função dos usos previstos para a mesma. O dióxido de cloro (ClO2) possui excelentes propriedades bactericidas, virucidas, esporocidas e algicidas e, devido a isso, é usado como desinfetante de água de abastecimento e efluente doméstico, bem como inibidor de crescimento de algas. O objetivo do trabalho foi estudar a melhor dosagem para uma boa desinfecção de efluentes sanitários previamente tratados mediante lodos ativados por aeração prolongada, avaliar a inativação de coliformes e o residual de dióxido de cloro remanescente. Foram realizados ensaios para diferentes dosagens de dióxido de cloro e diferentes tempos de contato. Os resultados obtidos mostraram que a dosagem mais indicada para desinfecção do efluente estudado foi 2,0 mg ClO2/L com um tempo de contato de 20 minutos, condições sob as quais é atingido 100% de remoção de coliformes fecais e oxidada parcialmente a matéria orgânica remanescente, em tanto que os valores de pH e residual de ClO2 do efluente mantêm-se dentro dos admitidos pelas normativas brasileira e estadunidense em vigor. O estudo econômico levado a cabo permitiu concluir que a desinfecção de efluente doméstico mediante dióxido de cloro pode ser economicamente viável.

    Resumo em Inglês:

    Disinfection of sewage must be considered when reduction of infect-contagious disease transmission risks is intended. Thus, water quality requirements have to be evaluated in function of its predetermined uses. Chlorine dioxide (ClO2) has excellent bactericide, viruscide, sporicide and algaecide properties and, by these reasons, it is used as a disinfectant for drinking water and municipal sewage and as an algal growing inhibitor. The objective of this work was to investigate the most adequate ClO2 doses for an adequate disinfection of municipal sewage previously treated by an activate sludge with extended aeration process, evaluating the fecal coliform inactivation and the remaining residual chlorine dioxide. Essays were carried out for different ClO2 doses and different contact times. The results showed that the most adequate dose for sewage disinfection was 2,0 mg ClO2/L in 20 min of contact time. Under this condition, 100% coliform removal is attained, the remaining organic matter is partially oxidized and pH and residual ClO2 values of effluent are maintained in the range determined by the Brazilian and USA regulations. It was concluded, from the economical study carried out, that disinfection of municipal sewage using chlorine dioxide is economically viable.
  • Remoção de matéria orgânica, coliformes totais e nitrificação no tratamento de esgotos domésticos por filtros de areia Artigos Técnicos

    Tonetti, Adriano Luiz; Coraucci Filho, Bruno; Stefanutti, Ronaldo; Figueiredo, Roberto Feijó de; São Pedro, Camilla Cristina Okano

    Resumo em Português:

    Segundo o IBGE (2000), 73% dos municípios brasileiros possuem menos de 20.000 habitantes, que em sua maior parte vive na zona rural ou em pequenos núcleos urbanos. Quase a totalidade dos esgotos destas cidades é lançada nos corpos hídricos, contribuindo com o agravamento dos problemas de saúde pública e ambiental. Esses danos podem ser minimizados com o emprego de sistemas de tratamento simples, eficientes, sustentáveis e economicamente viáveis. O filtro anaeróbio com recheio de bambu combinado com filtros de areia satisfaria estas exigências, propiciando um efluente adequado para disposição nos cursos d'água ou para reúso, resguardando as fontes de água potável. A aplicação piloto deste método demonstrou que no emprego de baixas cargas de efluente anaeróbio nos filtros de areia havia uma remoção superior a 96% da DBO, adequação na emissão de coliformes totais e uma completa nitrificação. Aumentando-se as cargas, ocorria uma pequena redução da eficiência, no entanto os resultados ainda eram satisfatórios.

    Resumo em Inglês:

    According to IBGE (2000) 73% of the Brazilian cities are considered small communities with population smaller than 20,000 inhabitants. The majority of domestic wastewater of these places is normally disposed in rivers with no treatment. As a consequence, the irregular disposal may cause health and environmental problems. To reduce this risk it is necessary to develop treatment systems that are simple, efficient, sustainable and of low cost. The treatment of wastewater using up flow anaerobic filter combined with sand filters would be able to satisfy these exigencies, producing an effluent that could be disposed in rivers or even be reused, safeguarding the sources of potable water. The system achieved BOD removal of 96% and complete nitrification for the application of low loads. The increase of the applied loads caused a reduction in the efficiency; however the final values were still satisfactory.
  • A dimensão da qualidade de água: avaliação da relação entre indicadores sociais, de disponibilidade hídrica, de saneamento e de saúde pública Artigos Técnicos

    Libânio, Paulo Augusto Cunha; Chernicharo, Carlos Augusto de Lemos; Nascimento, Nilo de Oliveira

    Resumo em Português:

    O processo de implementação do novo modelo brasileiro de gestão de águas, instituído em âmbito nacional pela Lei 9.433/97, somente poderá ser avaliado positivamente se resultar em avanços nas questões relativas à qualidade das águas naturais. Assim, ganham especial importância as demandas específicas dos setores ambiental e de saneamento, as quais não podem mais ser negligenciadas no planejamento do aproveitamento hídrico. O presente trabalho buscou, a partir da comparação da relação de indicadores de disponibilidade hídrica e de saneamento com indicadores sociais e de saúde, destacar a importância da dimensão da qualidade de água na gestão dos recursos hídricos. Constatou-se que a condição de vida das populações é melhor retratada pela abrangência dos serviços de água e esgoto do que pela reservas hídricas medidas em termos meramente quantitativos.

    Resumo em Inglês:

    The implementation of Brazil's new national water resources management system (Law 9.433/97) may be positively evaluated only if it promotes advances in water quality issues. Hence, environmental sectors and water services demands gain importance and no longer can be neglected in water resources planning. This paper was aimed at highlighting the importance of water quality in water resources management, as noted from the comparison of water availability, water services, social and public health indicators. It was observed that living conditions is better described by water supply and sanitation coverage than by water reserves measured quantitatively.
  • Simulação e avaliação do desempenho hidrológico da drenagem horizontal de percolado em aterro sanitário Artigos Técnicos

    Capelo Neto, José; Castro, Marco Aurélio Holanda de

    Resumo em Português:

    A determinação da quantidade de percolado gerado em aterros sanitários continua sendo uma tarefa difícil, principalmente no semi-árido nordestino onde predominam caracteríticas meteorológicas e geológicas bem peculiares. O programa HELP (avaliação do comportamento hidrológico em aterros sanitários), desenvolvido por Schroder et al (1984), foi utilizado na simulação de várias configurações de drenagem de fundo. Aplicou-se ao modelo, dados meteorológicos e de solos da região onde está o aterro sanitário de Caucaia (ASMOC), a qual é representativa do semi-árido nordestino. Três características da drenagem de fundo foram variadas (configuração da drenagem, inclinação de fundo e adição de uma camada drenante com alta permeabilidade) com o objetivo de avaliar a altura da coluna de percolado, a quantidade de percolado infiltrado no solo e o volume coletado para tratamento. Nas trincheiras sem camada drenante, o aumento da inclinação de fundo e a alteração da configuração dos drenos tiveram pouca influência sobre as variáveis estudadas. A adição da camada drenante proporcionou uma redução significativa da altura da coluna e na infiltração de percolado no solo, mostrando que é um componente fundamental para o bom funcionamento do sistema de drenagem horizontal em aterros sanitários.

    Resumo em Inglês:

    Leachate quantification in sanitary landfills has always been a difficult task for designers. In the semi-arid northeast of Brazil, where meteorological and geological characteristics are very peculiar, this task becomes even more complicated. With the aid of the computer program HELP-Hydrologic Evaluation of Landfill Performance developed by Schroeder et al (1984), and using local meteorological and geological data, various scenarios were simulated altering trench bottom inclination, drainage system configurations, and adding a layer with high hydraulic conductivity. With those changes, leachate head accumulated in the waste, leachate soil infiltration and collection were studied. The results showed that in the trench without drainage layer the increase in trench bottom inclination had practically no effect in the studied variables while drainage configuration changes affected those variables in a small scale. With the addition of the drainage layer, it was observed a significant decrease in the leachate head and soil infiltration. The addition of the drainage layer also makes the effects of bottom inclination and drainage system configuration changes, unimportant.
  • Inibição de lodo biológico anaeróbio por constituintes de efluente de laboratório de controle de poluição Artigos Técnicos

    Alves, Larissa de Carvalho; Cammarota, Magali Christe; França, Francisca Pessôa de

    Resumo em Português:

    Nos laboratórios de controle de poluição, análises de rotina para a caracterização de efluentes e monitoramento dos reatores de tratamento empregam soluções concentradas de H2SO4, contendo metais pesados como cromo, prata e mercúrio, e compostos orgânicos como fenol. Embora os microrganismos metanogênicos possam tolerar a presença de algumas substâncias ou elementos tóxicos presentes em efluentes, os mesmos podem apresentar sensibilidade a determinados compostos químicos. O trabalho teve como objetivo caracterizar o efluente do Laboratório de Tecnologia Ambiental da Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (LTA/UFRJ) e determinar quais constituintes desse efluente seriam inibitórios para microrganismos anaeróbios no tratamento do esgoto gerado no campus. O efluente apresenta uma produção média semanal de 43,4 L, com pH 0,7, 1350 mg/L de DQO, 33500 mg SO4(2-)/L; 28,2 mg Hg/L; 82,1 mg Cr total/L; 30,8 mg Cu/L; 57,4 mg Fe total/L; 16,2 mg Al/L e 2,44 g Na/L. Os parâmetros analisados apresentaram elevada variabilidade ao longo do estudo, em função das análises e pesquisas realizadas naquele período. No planejamento experimental realizado, observou-se que os principais efeitos sobre o percentual de inibição da atividade metanogênica específica (AME) foram os elementos sódio, cromo, fenol e sulfato e as interações sulfato-mercúrio e sulfato-sódio. Os efeitos dos demais elementos (cobre, mercúrio, alumínio e ferro), analisados separadamente e em interações, não foram significativos para um nível de confiança de 95% na distribuição t de Student. Os resultados apontam para a necessidade de um tratamento específico para os efluentes de laboratório, já que as Universidades devem ser exemplos de combate à poluição e de incentivo ao controle ambiental.

    Resumo em Inglês:

    In the pollution control laboratories, routine analyses for the characterization of effluents and reactors monitoring use concentrated solutions of H2SO4, containing heavy metals such as chromium, silver and mercury and organic compounds as phenol. The presence of these elements in the laboratory effluent can cause inhibition of the biological activity, especially in the anaerobic treatment processes due to the sensitivity of the methanogens to some chemical compounds. This work had as objective to characterize the effluent from the Federal University of Rio de Janeiro Chemistry School Environmental Technology Laboratory (LTA/UFRJ) and to determine which constituents of the effluent one would be inhibitors for anaerobic microorganisms in the treatment of the sewage generated in the campus. The effluent one presents a weekly average production of 43.4 L, with pH = 0.7, COD = 1350 mg/L, sulfate = 33500 mg/L; 28.2 mg Hg/L; 82.1 mg Cr total/L; 30.8 mg Cu/L; 57.4 mg Fe total/L; 16.2 mg Al/L and 2.44 g Na/L. The parameters analyzed presented high variability as the study was conducted in function of the analyses and researches carried out in that period. In experimental design performed, the elements sodium, chromium, phenol and sulfate, as well as the interactions sulfate-mercury and sulfate-sodium, were significantly more effective on the inhibition of the specific methanogenic activity (SMA). The effects of the other elements (cupper, mercury, aluminum and iron), analyzed alone and their interactions were not significant for a confidence level of 95% in the t-Student distribution. The results indicate the necessity of a specific treatment for the laboratory effluent, since universities must be examples of combating pollution and encouraging the environmental control.
  • Interferência do processo de coagulação na remoção de compostos orgânicos causadores de gosto e odor em águas de abastecimento mediante a aplicação de carvão ativado em pó Artigos Técnicos

    Marchetto, Margarida; Ferreira Filho, Sidney Seckler

    Resumo em Português:

    O carvão ativado em pó (CAP) tem sido empregado no tratamento de águas de abastecimento para a solução de problemas de gosto e odor, podendo sua aplicação ser efetuada antes ou depois da mistura rápida ou juntamente com o coagulante. Tendo em vista as dúvidas existentes entre a interferência do processo de coagulação na eficiência do processo de adsorção, foram conduzidos ensaios de jarros simulando-se diversos cenários de aplicação de dosagem de coagulante e CAP. Concluiu-se que, para as mesmas dosagens de CAP e coagulante aplicadas, independentemente do seu ponto de aplicação, não foram observadas diferenças significativas na remoção de compostos causadores de gosto e odor, o que indica que, sob as condições testadas, o ponto de aplicação de CAP, antes ou depois da aplicação do coagulante, possui muito pouca importância na eficiência do processo de adsorção.

    Resumo em Inglês:

    Powered Activated Carbon (PAC) has been widely used in Water Treatment Plants with the purpose of minimizing taste and odor problems in drinking water. Its application can be done immediately before or after coagulant application or in parallel with it. To look into possible interferences of the coagulation process in the adsorption process, an experimental investigation was carried out by means of jar tests, with the purpose of simulating different case scenarios of PAC and coagulant application. For the same PAC type and coagulant dosage, regardless of the application point, it was not observed any significant differences in the removal of taste and odor compounds, thus indicating that under the tested conditions the PAC application point has a much lower importance than the initially expected in adsorption processes.
  • Aplicação conjunta de tratamento anaeróbio termofílico por lodo granular e de mediadores redox na remoção de cor de águas residuárias têxteis Artigos Técnicos

    Santos, André Bezerra dos

    Resumo em Português:

    Investigou-se o efeito de diferentes mediadores redox na remoção de cor de corantes azo pelo uso de lodo granular anaeróbio sob condições mesofílicas (30ºC) e termofílicas (55ºC). Adicionalmente, estudou-se em ambas temperaturas, o efeito de diferentes doadores de elétrons nos processos de descoloração. Comprovou-se em tais processos um impacto marcante da adição de concentrações catalíticas de mediadores redox, aumentando a cinética da reação em até 1 ordem de magnitude. Comparado com tratamento mesofílico, remoções de cor sob condições termofílicas foram extremamente aceleradas, além de o impacto dos mediadores redox ser consideravelmente diminuído à 55ºC. Por exemplo, em experimento de fluxo contínuo, eficiências de remoção em torno de 95% e 56% foram obtidas à 55ºC e 30ºC, respectivamente, na ausência de qualquer mediador redox. Hidrogênio se mostrou extremamente efetivo como doador de elétrons para o processo de descoloração redutiva de corantes azo quando comparado com glicose, formiato e acetato. Os resultados obtidos nesta investigação trazem boas perspectivas para o uso conjunto de reatores anaeróbios sob condições termofílicas e de mediadores redox no pré-tratamento das águas residuárias de indústrias têxteis.

    Resumo em Inglês:

    The use of different redox mediators on colour removal of azo dyes by anaerobic granular sludge was investigated under mesophilic (30ºC) and thermophilic (55ºC) conditions. Additionally, the use of different electron donors on the reductive decolourisation was studied in both temperatures. The addition of catalytic concentrations of redox mediators had an evident impact on the decolourisation process, enhancing the rates up to one order of magnitude. Compared to mesophilic conditions, colour removal under thermophilic conditions was extremely accelerated, and the impact of redox mediators on the decolourisation rates was considerably decreased at 55ºC. For instance, in a continuous flow experiment, efficiencies of around 95% and 56% were obtained at 55ºC and 30ºC, respectively, in the absence of redox mediators. Hydrogen was a much better electron donor for sustaining dye reduction than glucose, formate and acetate. The present results bring good prospects for the use of thermophilic anaerobic treatment and redox mediators on colour removal of textile wastewaters.
  • Tratamento de esgoto para uso na agricultura do semi-árido nordestino Artigos Técnicos

    Sousa, José Tavares de; van Haandel, Adrianus Cornelius; Cavalcanti, Paula Frassinetti Feitosa; Figueiredo, Anna Mitchielle Fernandes de

    Resumo em Português:

    O presente trabalho relata o desempenho de três sistemas de pós-tratamento de efluente anaeróbio: wetland, leito de brita não vegetado e lagoas de polimento, operados com o objetivo de produzir efluentes para reúso na agricultura do semi-árido do Nordeste do Brasil. Para tanto, foram investigados os parâmetros: DQO, pH, sólidos e suas frações, macronutrientes, ovos de helmintos e indicadores de contaminação fecal. Apenas a Lagoa de Polimento produziu um efluente compatível com as recomendações da OMS para irrigação irrestrita. Os efluentes dos sistemas wetland e leito de brita não vegetado, embora isentos de ovos de helmintos, apresentaram concentração de coliformes termotolerantes acima dessas recomendações. A quantidade de macro e micronutrientes contida nos três efluentes é suficiente para a maioria das culturas cultivadas na região semi-árida do Nordeste do Brasil.

    Resumo em Inglês:

    The performance of three systems for the post treatment of digested sewage is discussed. The investigated systems were wetlands, rock beds and polishing ponds. The objective of the post treatment was to produce a final effluent for irrigation of cultures in semi-arid areas in North-East Brazil. From the obtained data COD, pH, solids, macronutrients, helminths eggs and thermo tolerant coliforms it was concluded that only polishing ponds were compatible with the WHO recommendation for unrestricted irrigation. Effluents from the wetland and rock bed systems, although free from helminths eggs, contained a higher thermo tolerant coliform concentration than that recommended by WHO. The macro and micronutrient concentrations in all three post treatment systems effluents were high enough for the demand of most cultures in the semi-arid region of North-East Brazil .
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