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Lagoas de polimento em bateladas sequenciais aplicadas ao tratamento de efluente de reator UASB: operação, desempenho e pós- tratamento.

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dc.creator.ID BATISTA, M. M. pt_BR
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/9968256068572098 pt_BR
dc.contributor.advisor1 HAANDEL., Adrianus Cornelius Van.
dc.contributor.advisor1ID HAANDEL, A. C. V. pt_BR
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/4982723988716062 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 SANTOS, Silvânia Lucas dos.
dc.contributor.advisor-co1ID SANTOS, S. L. pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/3125071417158010 pt_BR
dc.contributor.referee1 SILVA FILHO, Heraldo Antunes.
dc.contributor.referee1ID SILVA FILHO, H. A. pt_BR
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/3891736199860891 pt_BR
dc.contributor.referee2 TORRES, Dayana Melo.
dc.contributor.referee2ID TORRES, D. M. pt_BR
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/6920200718463532 pt_BR
dc.contributor.referee3 OLIVEIRA, Rui de.
dc.contributor.referee3ID OLIVEIRA, R. pt_BR
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/0621382505832223 pt_BR
dc.contributor.referee4 COURA, Mônica de Amorim.
dc.contributor.referee4ID COURA, MONICA DE AMORIM. pt_BR
dc.contributor.referee4Lattes http://lattes.cnpq.br/8234481367230599 pt_BR
dc.description.resumo O presente trabalho objetivou avaliar a operação e o desempenho de lagoas de polimento em regime de batelada sequencial tratando efluente de reator UASB e a aplicação do pós- tratamento por coagulação, floculação e sedimentação. O aparato experimental consistiu em um reator UASB, alimentado com esgoto municipal, um tanque intermediário (armazenamento temporário) e cinco lagoas de polimento (LP). Na Fase 1 da pesquisa, foram investigadas(os): a) as variações das condições ambientais (pH, temperatura e oxigênio dissolvido) em função da sazonalidade (período quente e frio) e da profundidade (superfície e fundo) na LP, bem como a dinâmica da comunidade algal ao longo do tratamento em função da sazonalidade, através da identificação e contagem das microalgas; b) a influência do modo de agitação (contínuo, intermitente e sem agitação) sobre o desempenho das lagoas; c) o balanço de oxigênio dissolvido na massa líquida, incluindo a determinação das taxas dos processos envolvidos (fotossíntese, respiração e transferência ar-líquido); d) o efeito da inoculação com microalgas (12,5%, 25% e 50% de volume de inóculo) sobre a remoção de nutrientes nas LP. Na Fase 2, foram realizados ensaios de pós-tratamento do efluente do sistema UASB-LP, por coagulação, floculação e sedimentação (CFS), em escala de bancada. Foi empregada a técnica do planejamento fatorial para identificar, definir e otimizar as principais variáveis interferentes no processo para as condições experimentais. Como resultados, pôde-se observar que a LP apresentou ciclos diários de estratificação e mistura vertical da temperatura e dos componentes químicos (pH e OD), seja em períodos quentes ou frios. A espécie de microalga dominante ao longo do tratamento foi Chlorella vulgaris. O modo de agitação não afetou estatisticamente o desempenho das LP. Em relação ao balanço de OD, observou-se que a fotossíntese constitui a principal fonte de oxigênio na lagoa, sendo que, do total de OD produzido no ciclo de tratamento, 42,7% foram consumidos, 42,6% permaneceram no efluente e 14,7% foram perdidos para a atmosfera. A inoculação favoreceu a remoção de nutrientes de forma mais acelerada; dentre os percentuais testados, o inóculo de 12,5% apresentou a maior capacidade de tratamento para a remoção de amônia (Ctrmédia= 117 ± 26,8 L m-3 d-1) e ortofosfato (Ctrmédia= 100 ± 30,6 L m-3 d-1), sendo, portanto, o valor ótimo a ser aplicado na partida das LP. Foi verificado ainda que a concentração de coagulante (PAC) e o pH foram as principais variáveis interferentes no processo CFS, considerando a remoção de cor, turbidez e fósforo total. As faixas ótimas operacionais obtidas para as variáveis foram: dosagem ≥ 13,5 mg Al L -1 e pH entre 6 e 8. Por fim, o sistema UASB-LP apresentou-se como uma alternativa eficiente de tratamento, em termos de material orgânico e, principalmente, de nutrientes, frente aos sistemas convencionais de lagoas, contribuindo para minimizar os problemas ambientais relacionados ao lançamento de esgoto em corpos hídricos. Além do mais, o efluente produzido pode constituir uma fonte de água para o setor agrícola e/ou urbano nos municípios. Neste último caso, o emprego do pós-tratamento se faz necessário. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department Centro de Tecnologia e Recursos Naturais - CTRN pt_BR
dc.publisher.program PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL pt_BR
dc.publisher.initials UFCG pt_BR
dc.subject.cnpq Recursos Hídricos pt_BR
dc.title Lagoas de polimento em bateladas sequenciais aplicadas ao tratamento de efluente de reator UASB: operação, desempenho e pós- tratamento. pt_BR
dc.date.issued 2022-12-15
dc.description.abstract The present work aimed to evaluate the operation and performance in sequential batch polishing ponds treating UASB reactor effluent and the application of post-treatment by coagulation, flocculation and sedimentation. The experimental apparatus consisted of a UASB reactor, fed with municipal sewage, an intermediate tank (temporary storage) and 05 polishing ponds (PP). In Phase 01 of the research, the following were investigated: a) variations in environmental conditions (pH, temperature and dissolved oxygen) as a function of seasonality (hot and cold period) and depth (surface and bottom) in the PP, as well as the dynamics of the algal community throughout the treatment as a function of seasonality, by identification and counting of microalgae; b) the influence of the agitation condition (continuous, intermittent and without agitation) on the ponds performance; c) the dissolved oxygen balance in the liquid, including the determination of the processes rates (photosynthesis, respiration and air-liquid transfer); d) the effect of inoculation with microalgae (12.5%, 25% and 50% inoculum volume) on the nutrients removal in the PP. In Phase 02, the post-treatment of the effluent from the UASB-PP system was carried out by coagulation, flocculation and sedimentation (CFS) processes, on a bench scale. The factorial design technique was used to identify, define and optimize the main interfering variables in the processes for the experimental conditions. As a result, it was possible to observe that the PP presented daily cycles of stratification and vertical mixing of temperature and chemical components (pH and DO), whether in hot or cold periods. The dominant microalgae species throughout the treatment was Chlorella vulgaris. The agitation mode did not statistically affect the performance of the PP. Regarding the DO balance, it was observed that photosynthesis is the main source of oxygen in the pond and of the total produced in the treatment cycle, 42.7% was consumed, 42.6% remained in the effluent and 14.7% was lost to the atmosphere. Inoculation favored faster nutrient removal; among the percentages tested, the 12.5% inoculum showed the highest treatment capacity to remove ammonia (117 ± 26.8 L m-3 d -1) and orthophosphate (100 ± 30.6 m-3 d-1), being, therefore, the optimal value to be applied when starting the PP. It was also verified that the coagulant concentration (PAC) and pH were the main interfering variables in the CFS process, considering the removal of color, turbidity and total phosphorus. The optimal operational ranges obtained for the variables were: dosage ≥ 13.5 mg Al L-1 and pH between 6 and 8. Finally, the UASB-PP system presents itself as an efficient treatment alternative, in terms of organic material and nutrients, compared to conventional stabilization ponds, contributing to minimize the environmental problems related to the release of sewage into water bodies. Furthermore, the effluent produced can constitute a source of water for the agricultural and/or urban sectors in the municipalities. In the latter case, the use of post-treatment is necessary. pt_BR
dc.identifier.uri http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29419
dc.date.accessioned 2023-04-19T12:01:55Z
dc.date.available 2023-04-19
dc.date.available 2023-04-19T12:01:55Z
dc.type Tese pt_BR
dc.subject Lagoas de polimento pt_BR
dc.subject Reator UASB pt_BR
dc.subject Bateladas sequenciais pt_BR
dc.subject Remoção de nutrientes pt_BR
dc.subject Remoção de microalgas pt_BR
dc.subject Recursos hídricos pt_BR
dc.subject Saneamento ambiental pt_BR
dc.subject Polishing ponds pt_BR
dc.subject UASB reactor pt_BR
dc.subject Sequential batches pt_BR
dc.subject Nutrient removal pt_BR
dc.subject Microalgae removal pt_BR
dc.subject Resources hydric pt_BR
dc.subject Environmental sanitation pt_BR
dc.subject Estanques de pulido pt_BR
dc.subject Reactor UASB pt_BR
dc.subject Lotes secuenciales pt_BR
dc.subject Eliminación de nutrientes pt_BR
dc.subject Eliminación de microalgas pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.creator BATISTA, Mariana Medeiros.
dc.publisher Universidade Federal de Campina Grande pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.title.alternative Polishing ponds in sequential batches applied to the UASB reactor effluent treatment: operation, performance and post-treatment treatment. pt_BR
dc.title.alternative Balsas de pulido en lotes secuenciales aplicados al Tratamiento de efluentes del reactor UASB: operación, desempeño y post-tratamiento tratamiento. pt_BR
dc.identifier.citation BATISTA, Mariana Medeiros. Lagoas de polimento em bateladas sequenciais aplicadas ao tratamento de efluente de reator UASB: operação, desempenho e pós - tratamento. 2022. 176 fl. Tese (Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental), Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental , Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande - Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2022. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29419 pt_BR
dc.description.resumen El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar el funcionamiento y desempeño de balsas de depuración en régimen discontinuo secuencial que trata el efluente del reactor UASB y la aplicación del tratamiento por coagulación, floculación y sedimentación. El aparato experimental consistió en un reactor UASB, alimentado con aguas residuales municipales, un tanque intermedio (almacenamiento temporal) y cinco balsas de depuración (LP). En la Fase 1 de la investigación, se investigó lo siguiente: a) variaciones en las condiciones ambientales (pH, temperatura y oxígeno disuelto) en función de estacionalidad (período cálido y frío) y profundidad (superficie y fondo) en la LP, así como la dinámica de la comunidad algal a lo largo del tratamiento en función de la estacionalidad, a través de la identificación y conteo de microalgas; b) la influencia del modo de agitación (continuo, intermitente y sin agitación) sobre el rendimiento del estanque; c) balance de oxígeno disuelto en la masa líquida, incluida la determinación de las tasas de los procesos involucrados (fotosíntesis, respiración y transferencia aire-líquido); d) el efecto de la inoculación con microalgas (12,5%, 25% y 50% del volumen de inóculo) sobre la remoción de nutrientes en la LP. En la Fase 2, Se realizaron pruebas de postratamiento al efluente del sistema UASB-LP, por coagulación, floculación y sedimentación (CFS), a escala de banco. la tecnica de diseño factorial para identificar, definir y optimizar las principales variables de interferencia en el proceso para las condiciones experimentales. Como resultado, se pudo observar que el LP mostró ciclos diarios de estratificación y mezcla vertical de temperatura y componentes químicos (pH y DO), ya sea en periodos cálidos o fríos. Las especies dominantes de microalgas durante todo el tratamiento fue Chlorella vulgaris. El modo de agitación no afectó estadísticamente la Rendimiento de LP. En cuanto al balance de OD, se observó que la fotosíntesis constituye el fuente principal de oxígeno en la laguna, y del total de OD producido en el ciclo tratamiento, el 42,7% se consumió, el 42,6% quedó en el efluente y el 14,7% se perdido en la atmósfera. La inoculación favoreció más la remoción de nutrientes acelerado; entre los porcentajes probados, el inóculo 12,5% mostró la mayor capacidad de tratamiento para la remoción de amoníaco (Ctrmean= 117 ± 26.8 L m-3 d-1) y ortofosfato (Ctrmean= 100 ± 30,6 L m-3 d-1), siendo, por tanto, el valor óptimo a aplicar al inicio de la PL. Él era también se verificó que la concentración de coagulante (PAC) y el pH fueron las principales variables interferentes en el proceso CFS, considerando la remoción de color, turbidez y fósforo total. Hacia Los rangos óptimos de operación obtenidos para las variables fueron: dosis ≥ 13.5 mg Al L -1 y pH entre 6 y 8. Finalmente, el sistema UASB-LP demostró ser una alternativa eficiente para tratamiento, en términos de materia orgánica y, principalmente, de nutrientes, frente a los sistemas estanques, contribuyendo a minimizar los problemas ambientales relacionados la descarga de aguas residuales a los cuerpos de agua. Además, el efluente producido puede constituyen una fuente de agua para el sector agrícola y/o urbano en los municipios. En lo ultimo caso, es necesario el uso de post-tratamiento. pt_BR


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