ABSTRACT
RESUMO A vigilância da qualidade dos esgotos sanitários pode representar uma ferramenta complementar para monitoramento de doenças infecciosas e prevenção de surtos epidêmicos, especialmente quando a capacidade para testes clínicos é limitada. Dessa maneira, o presente estudo descreve o detalhamento técnico de um método de baixo custo para a concentração e extração de ácidos nucleicos de amostras de esgoto sanitário como etapa prévia para a detecção de vírus e outros agentes patogênicos. Para validar a metodologia proposta, após as etapas de concentração e extração, analisaram-se a presença do ácido ribonucleico do SARS-CoV-2 (COVID-19) nas amostras, por meio de reação em cadeia da polimerase em tempo real. O ácido ribonucleico do vírus foi detectado em 80% das amostras de esgoto sanitário analisadas, comprovando o êxito do procedimento metodológico adotado. A detecção precoce de um patógeno associado ao trabalho de equipes multidisciplinares possibilita a prática da vigilância epidemiológica, que auxilia na tomada de decisões na Saúde Única — união indissociável entre a saúde animal, humana e ambiental.
ABSTRACT Sewage quality surveillance can represent a complementary tool for monitoring infectious diseases and preventing epidemic outbreaks, especially when the capacity for clinical testing is limited. Thus, the present study describes the technical details of a low-cost method for concentrating and extracting nucleic acids from sewage samples, as a preliminary step for the detection of viruses and other pathogens. To validate the proposed methodology, after the concentration and extraction steps, the presence of the SARS coronavirus-2 (COVID-19) in the samples was analyzed using real-time polymerase chain reaction. The virus' ribonucleic acid was detected in 80% of the sewage samples analyzed, proving the success of the methodological procedure adopted. The early detection of a pathogen associated with the work of multidisciplinary teams allows the practice of epidemiological surveillance, which assists in making decisions about One Health — an inseparable union between animal, human, and environmental health.
ABSTRACT
Resumo Este estudo investigou o desenvolvimento humano de oito municípios cearenses rurais que possuem o Sistema Integrado de Saneamento Rural (SISAR) e 170 que não o possuem. Desenvolveu-se um estudo a partir de Indicadores de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) que constam na plataforma Atlas do Desenvolvimento Humano, extraindo-se dados dos Censos Demográficos de 1991, 2000 e 2010. Contou-se com o auxílio do software R para realização das análises estatísticas. Os resultados encontrados para o IDHM geral mostraram uma diferença significativa entre as médias dos dois grupos, o que não ocorreu quando analisadas as dimensões renda, longevidade e educação. Em suma, verificou-se que, no geral, a implantação de sistemas de abastecimento de água contribui para o aumento dos níveis de desenvolvimento humano, mas, no que se refere às dimensões mais específicas, essa premissa não foi estatisticamente confirmada.
Abstract This study investigated the human development of eight rural municipalities in the state of Ceará that have the Integrated Rural Sanitation System (SISAR) and 170 that do not. The study was developed based on the Municipal Human Development Indicators (MHDIs), which feature in the Atlas of Human Development, by drawing data from the 1991, 2000 and 2010 Demographic Censuses. The R software was used to carry out the statistical analyses. The results found for the general MHDI showed a significant difference between the means of the two groups, which did not occur when the income, longevity, and education dimensions were analyzed. In sum, it was verified that, in general, implementing water supply systems contributes to increasing human development levels, but as regards the more specific dimensions, this premise was not statistically confirmed.
Subject(s)
Humans , Rural Population , Sanitation , Socioeconomic Factors , Water Supply , Brazil , CitiesABSTRACT
RESUMO A presença de cianobactérias e cianotoxinas em reservatórios no estado de São Paulo constitui um desafio para produção de água potável. Sete reservatórios utilizados para abastecimento público, monitorados pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), foram analisados em relação a cianobactérias, microcistina e indicadores de contaminação fecal entre 2011 e 2015. Calcularam-se porcentagens de não conformidade com padrões de qualidade. Os resultados evidenciaram a presença de cianobactérias e microcistina (máximo de 22,4 g.L-1), além de conflitos com os padrões da Resolução CONAMA nº 357/2005 (BRASIL, 2005), o que reforça a importância de investimentos em coleta e tratamento de esgotos sanitários. É discutida a necessidade de maior integração entre as leis e resoluções que versam sobre qualidade da água, além do melhor planejamento dos recursos hídricos, com foco em metas progressivas de melhoria da qualidade da água.
ABSTRACT The occurrence of cyanobacteria and cyanotoxins in reservoirs in São Paulo State is a challenge to the production of drinking water. Seven reservoirs used for public supply and monitored by CETESB, were analyzed regarding cyanobacteria, microcystin and indicators of fecal contamination between 2011-2015. The percentages of non-compliance with water quality standards were calculated. Results highlighted the presence of cyanobacteria and microcystin (maximum of 22.4 µg/L), as well as conflicts with the standards provided by CONAMA Resolution No. 357/2005 (BRASIL, 2005), which reinforces the importance of investments in sanitary sewage collection and treatment. The need for greater integration between laws and resolutions on issues related to water quality were also discussed, as well as better planning of water resources, focusing on progressive goals for water quality improvement.
ABSTRACT
RESUMO Neste estudo, foi avaliado o desempenho de um reator em bateladas sequenciais com biofilme de leito móvel operado pelo processo anaeróbio-anóxico-óxico (A2O), aplicado à remoção simultânea de material orgânico, nitrogênio e fósforo de esgoto sanitário. Utilizaram-se dois reatores com volume útil de 36 L cada, sendo que um deles recebeu anéis plásticos móveis do tipo Kaldnes®, com área superficial específica estimada em 310 m2/m3 que ocuparam 50% do volume útil do reator (denominado aqui de MBSBBR). O estudo foi conduzido com tempo de retenção de sólidos (TRS) de 12 dias, tempo de retenção hidráulico (TRH) de 6 horas, taxa de alimento/microrganismo (A/M) de 0,4 a 0,5 gDQO/SSV.d, oxigênio dissolvido (OD) na faixa de 0,3-0,8 mgO2/L e taxas de aplicação de carga orgânica, nitrogênio e fósforo de 47,2 gDQO/L.d, 5,4 gNTK/L.d e 0,4 gP/L.d, respectivamente. Os resultados de eficiência de remoção de demanda química de oxigênio (DQO), N-NH3 e fósforo foram de 91,1, 90,5 e 85,4% para o reator MBSBBR e de 89,5, 91,6 e 84,4% para o reator RBS, respectivamente. Os resultados do teste estatístico de ANOVA foram aplicados às principais variáveis estudadas, e os valores convergiram para valores de f observado < f crítico . Dessa forma, considera-se que houve similaridade de desempenho nos reatores MBSBBR e RBS. Conclui-se que a introdução do meio suporte não trouxe benefícios ao tratamento em termos de remoção de nutrientes. No entanto, o estudo mostrou que é possível de se obter elevada remoção de nitrogênio, em baixas concentrações de OD, o que se torna vantajoso para o tratamento de esgoto com elevada concentração de nitrogênio.
ABSTRACT In this study, the performance of a reactor in sequential batch with mobile bed biofilm operated by the anaerobic-anoxic-oxic (A2O) process, applied to the simultaneous removal of organic material, nitrogen and phosphorus from sanitary sewage was evaluated. Two reactors with a useful volume of 36 liters each were used, one of them receiving Kaldnes® type mobile plastic rings, with a specific surface area estimated at 310 m2/m3, which occupied 50% of the reactor's useful volume (MBSBBR). The study was conducted with 12-day solid retention time (SRT), 6 hour hydraulic retention time (HRT), food/microorganism (F/M) ratio of 0.4 to 0.5 gCOD/VSS.d, dissolved oxygen (DO) in the range of 0.3-0.8 mgO2/L and application rates of organic load, nitrogen and phosphorus of 47.2 gCOD/L.d, 5.4 gTNK/L.d and 0.4 gP/L.d, respectively. The efficiency of chemical oxygen demand (COD), N-NH3 and Phosphorus removal was of 91.1%, 90.5% and 85.4% for the MBSBBR reactor and 89.5%, 91.6% and 84.4% for the RBS reactor, respectively. The results of the statistical ANOVA test were applied to the main variables studied and the values converged to values of f observed < f critical . In this way, it is considered that there was a similarity of performance between the MBSBBR and RBS reactors. It is concluded that the introduction of the support medium did not bring benefits to the treatment in terms of nutrient removal. However, the study showed that it is possible to obtain high nitrogen removal at low concentrations of DO, which is advantageous for the sewage treatment with high nitrogen concentration.
ABSTRACT
ABSTRACT Constructed wetlands might be an alternative for communities away from urban centers and not served by a domestic wastewater treatment system. The purpose of this study was to provide instructions for the implementation of subsurface flow constructed wetland systems. To that end, we gathered information regarding the construction aspect, plants, and operational parameters used in systems which already operate in the country and the respective efficiency of these sets after previous treatment. The system in real scale proposed by Oliveira et al. (2005) was prominent among those that presented the highest efficiency. It was preceded by upflow anaerobic reactor built in brick, with macrophyte of the Typha genre, crushed stone at the entry and exit of the system, and sand in its intermediate portion. It required 1.04 m² surface area per inhabitant in humid temperate climate and hot summer, 1.71 m³ d-1 flow, and one-day hydraulic detention. The considerations presented here might help the construction of this kind of system, regarding dimensional and operational criteria.
RESUMO As wetlands construídas podem ser uma alternativa para comunidades afastadas de centros urbanos que não são atendidas por rede de tratamento de esgoto. Visando à orientação para implantação do sistema de wetlands construídas de fluxo subsuperficial, foi levantada uma série de informações a respeito dos aspectos construtivos, das plantas e parâmetros operacionais utilizados em sistemas já em funcionamento no país e a respectiva eficiência do conjunto, após um tratamento precedente. Entre os sistemas que apresentaram melhor eficiência, destacou-se o de Oliveira et al. (2005) em escala real, precedido por reator anaeróbio de fluxo ascendente, construído em alvenaria, com a macrófita do gênero Typha, brita na entrada e saída do sistema e areia na parte intermediária, com uma área superficial de 1,04 m2 por habitante de clima temperado úmido com verão quente, vazão de 1,71 m3 d-1 e tempo de detenção hidráulica de um dia. A elaboração das considerações apresentadas neste trabalho pode auxiliar na construção desse tipo de sistema, construído nos critérios de dimensionamento e operação.
ABSTRACT
RESUMO O presente estudo avaliou o efeito da idade do lodo (θc) no potencial incrustante do licor misto em um biorreator à membrana (BRM) tratando esgoto sanitário. Tal avaliação foi conduzida em BRM construído em escala de bancada, com volume útil de 15 L, operado por 420 dias na modalidade de batelada sequencial. Durante o período experimental, foram aplicadas 3 estratégias operacionais, E-1, E-2 e E-3, em que foram testadas as idades de lodo de 80, 40 e 20 dias, respectivamente. Os resultados revelaram que a utilização da idade de lodo de 20 dias resultou em licor misto com maior potencial incrustante, apresentando, neste caso, uma velocidade de colmatação (VC) das membranas de 1,95 mbar dia-1, aproximadamente 2 vezes maior do que a observada nas idades de lodo de 80 e 40 dias. A maior colmatação observada foi atribuída a maior concentração de produtos microbianos solúveis (PMSs) no licor misto e a maior relação proteínas/polissacarídeos (PN/PS) dos flocos biológicos nesse período em questão. Por outro lado, a aplicação da idade de lodo de 80 dias resultou em menor VC das membranas do BRM, com valor de 0,82 mbar dia-1. Contudo, no período final dessa estratégia foi observado crescimento excessivo de bactérias filamentosas, que se refletiu em piora da filtrabilidade do licor misto e aumento da VC das membranas. De maneira geral, os resultados obtidos mostraram que a aplicação da idade de lodo de 40 dias resultou em licor misto com menor potencial incrustante.
ABSTRACT This study evaluated the effect of solids retention time (SRT) on membrane fouling rate in a membrane bioreactor (MBR) treating municipal wastewater. The evaluation was conducted in a membrane bioreactor built in bench scale, with a volume of 15 L, operated for 420 days in the sequential batch regime. During this period, three experimental runs were applied, E-1, E-2 and E-3, in which the solids retention time of 80, 40 and 20 days, respectively, were tested. The results showed that use of 20-days solids retention time resulted in a higher membrane fouling rate (MFR), with value of 1,95 mbar d-1, approximately two times higher than observed in the solids retention time of 80 and 40 days. The higher membrane fouling rate observed was attributed to a higher concentration of soluble microbial products (SMP) in the mixed liquor and to the higher proteins/polysaccharides ratio of the biological flocs in this period. On the other hand, the use of 80-days solids retention time resulted in a lower membrane fouling rate, with a value of 0.82 mbar d-1. However, it was observed in the final period of this experimental run an excessive growth of filamentous bacteria, which was reflected in a deterioration of the mixed liquor filterability and an increase of membrane fouling rate. Overall, the results showed that the 40-days solids retention time resulted in a mixed liquor with lower fouling propensity.
ABSTRACT
RESUMO Os reatores operados em bateladas sequenciais (RBS) com biomassa granular aeróbia são uma tecnologia compacta e promissora no tratamento de águas residuárias. Porém, sua utilização com esgoto sanitário ainda é um desafio, devido à instabilidade e desintegração dos agregados. O presente trabalho avaliou a granulação da biomassa em um RBS em escala piloto, sem a adição de inóculo, para o tratamento de esgoto sanitário. O estudo foi dividido em três estratégias operacionais com ciclos compostos pelas fases: enchimento, anóxica, aeróbia, sedimentação, descarte e repouso. Trabalhou-se com variações no tempo dos ciclos, 4 horas (estratégias I e II) e 6 horas (estratégia III), e na fase anóxica, 13, 30 e 90 minutos nas estratégias I, II e III, respectivamente. O desenvolvimento dos grânulos ocorreu de forma natural, sem inoculação, e o reator tratou o esgoto sanitário atendendo às exigências nacionais de padrões de lançamento de efluentes. As características do lodo granular aeróbio e o desempenho do reator no tratamento de esgoto melhoraram com o aumento da fase anóxica. Grânulos (200 a 400 µm) compreenderam mais de 80% da biomassa com boas características de sedimentabilidade (a razão entre os índices volumétricos de lodo após 30 e 10 minutos de sedimentação - IVL30/IVL10 - esteve entre 0,7 e 1,0) na estratégia III. As variáveis de maior relevância no processo foram a razão IVL30/IVL10 e a razão entre a demanda química de oxigênio solúvel do efluente e do anóxico (DQOS efluente/DQOS anóxico), polissacarídeos e temperatura, indicando a importância desses parâmetros para a manutenção da estabilidade operacional de um RBS com grânulos.
ABSTRACT Sequencing batch reactor (SBR) with aerobic granular biomass is a compact and promising technology in wastewater treatment. However, its use for sanitary sewage is still a challenge due to the instability and disintegration of the aggregates. The present work evaluated the biomass granulation in a pilot SBR, without addition of inoculum, for sanitary sewage treatment. The study was divided into three operational strategies with cycles composed by the phases of: filling, anoxic, aerobic, settling, effluent withdrawal and idle. The variations in the operational cycle time were: 4 hours (strategies I and II) and 6 hours (strategy III); and anoxic phase of 13, 30 and 90 minutes in strategies I, II and III, respectively. The granules development occurred in a natural way, without inoculation, and the reactor treated the sanitary wastewater meeting the national requirements of effluent discharge standards. The characteristics of the aerobic granular sludge and the reactor's performance improved with the anoxic phase increase. Granules (200-400 µm) were more than 80% of the biomass with good sedimentation characteristics (SVI30/SVI10 ratio between 0.7-1.0), in strategy III. The greatest relevance variables for the process were SVI30/SVI10 and COD Effluent/CODS Anoxic ratios, polysaccharides and temperature, indicating the importance of these parameters for the maintenance of the operational stability of granular SBR.
ABSTRACT
RESUMO O objetivo principal da pesquisa foi avaliar o potencial de tratamento de esgoto sanitário de baixa carga orgânica em reator compartimentado anaeróbio/aeróbio (RCAA) em escala piloto. O reator, mantido em temperatura ambiente (27ºC a 30ºC), foi implantado no campus da Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP) (Bauru, SP, Brasil) e tratou esgoto sanitário com carga orgânica entre 0,06 e 0,61 kg DQO.d-1. O RCAA é composto de quatro câmaras fisicamente separadas, sendo as três primeiras anaeróbias e a quarta aeróbia, seguidas por decantador laminar. O monitoramento foi realizado durante o período de 203 dias para tempos de detenção hidráulica total (TDH) de 33, 22, 16,5 e 8,25 horas. Durante o período experimental, verificou-se remoção média de matéria orgânica, em termos de demanda química de oxigênio total (DQOTotal), de 71 a 82% no sistema completo, com valores elevados de remoção na fase anaeróbia entre 62 e 71%. Em termos de sólidos em suspensão totais (SST), o reator apresentou remoções médias em torno de 90%. Os resultados obtidos nesta pesquisa permitiram um avanço no conhecimento operacional de uma alternativa biotecnológica de baixo custo, com o propósito de diminuir o impacto causado pela geração de esgotos de pequenas comunidades urbanas e rurais que ainda não contam com sistema de tratamento, e ainda possibilitar o reúso do efluente tratado.
ABSTRACT The research's main goal was to evaluate the treatment potential of low-strength sanitary sewage in an anaerobic/aerobic baffled reactor (AABR) at pilot-scale. The reactor, maintained at room temperature (27ºC to 30ºC), was deployed at Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (UNESP), campus Bauru (SP, Brazil), and treated sanitary sewage with organic charge between 0.06 and 0.61 kgCOD.d-1. The AABR was composed by four chambers, physically separated, being the first three chambers anaerobic and the forth chamber aerobic, followed by a settling tank. The monitoration was done during 203 days for the hydraulic retention times (HRT) of 33, 22, 16.5 and 8.25 hours. During the experimental period, it was verified in the whole system a chemical oxygen demand (COD) removal between 71 and 82%, with high removal rates in the anaerobic phase between 62 and 71%. In terms of total suspended solids (TSS), the reactor reached average removal around 90%. The progress reached with this research allowed to present a low cost biotechnological alternative, with the propose of solving the sewage demand derived from small urban and rural communities, and also making possible the reuse of the treated effluent.
ABSTRACT
Researchers around the world have focused their efforts on devising combinations of technologies that are not only economically feasible but also effective in mitigating the impacts caused by wastes containing pathogens that pose potential risks to human and animal health. The purpose of this study was to evaluate the performance of a biological treatment system for removing total and thermotolerant coliform bacteria with a view to the possible organic recycling of domestic sewage. To this end, a tubular continuous flow anaerobic digester, with hydraulic retention time (HRT) of 25 days and an optional stabilization pond, were used to treat the sewage produced by 150 people in the municipality of Sertãozinho, SP, Brazil. The samples were collected weekly, always on the same day, at three different sampling points (inlet of the treatment system, the outlet of tubular digester, and the optional stabilization pond), totaling 108 samples. The MPN method was employed to determine the total coliform and thermotolerant coliform populations, using multiple series of three tubes (APHA, 2005). The system proved efficient in reducing the number of indicator bacteria of fecal contamination, showing a removal efficiency of 98.76% for total coliforms and of 99.29% for thermotolerant coliforms. However, a third treatment step involving polishing should be included to render the effluent suitable for use in fertigation or discharge into water bodies.
Aliar tecnologias que sejam viáveis e ainda eficientes em mitigar o impacto gerado pelos resíduos, que possuem potencial patogênico à saúde humana e animal, tem sido o propósito das ações de pesquisadores em todo o mundo. Dessa forma, objetivou-se avaliar um sistema de tratamento biológico, quanto a redução de coliformes totais e coliformes termotolerantes, visando a possibilidade de reciclagem orgânica do esgoto doméstico. Para tanto foi utilizado um biodigestor tubular de fluxo contínuo com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 25 dias e uma lagoa de estabilização facultativa, responsável pelo tratamento de esgoto produzido por 150 pessoas, no município de Sertãozinho/SP. As amostras foram colhidas, semanalmente e sempre no mesmo dia, em três pontos distintos de colheita (entrada do sistema de tratamento, saída do biodigestor tubular e na lagoa de estabilização facultativa), totalizando 108 amostras. Para as determinações das populações de coliformes totais e termotolerantes foi utilizada a técnica do NMP em tubos múltiplos série de três tubos (APHA, 2005). O sistema foi eficiente quanto a redução no número de micro-organismos indicadores de poluição fecal atingindo 98,75% para coliformes totais e 99,26% para os termotolerantes. Entretanto, deve ser prevista mais uma etapa para polimento do efluente dando condições para sua utilização na fertirrigação ou lançamento em corpos de água.
Subject(s)
Sewage , Domestic Effluents , Coliforms , Biogas DigestersABSTRACT
Resumo A água pluvial de sistemas de aproveitamento (SAAP) utilizada em unidades habitacionais e comerciais provém de sistema independente da rede pública de abastecimento de água potável e não é medida diretamente por meio de hidrômetros. Assim, o volume de esgoto gerado por essa fonte de suprimento alternativa não é contabilizado. O presente artigo aborda metodologia visando estimar o volume de água pluvial lançado na rede pública de esgoto sanitário por meio da indexação ao volume de água potável medida no hidrômetro. A bacia sanitária com caixa acoplada foi adotada como objeto de estudo. Os resultados apontaram que a eficiência do sistema de aproveitamento variou de 24 a 87%, correspondentes a volumes médios ofertados de água pluvial da ordem de 8 a 370 L.hab.-1.dia-1 para 0,5 m3.hab.-1. O volume de esgoto proveniente do lançamento de água pluvial na rede coletora apresentou valores menores que 30% da demanda total para áreas específicas de cobertura de 4 a 25 m2.hab.-1, com reservação de 0,5 m3.hab.-1 para todas as faixas de consumo per capita simuladas. Por outro lado, para sistemas de aproveitamento com 3 m3 de reservatório.hab.-1, verificou-se que 15 m2 de cobertura.hab.-1 são suficientes para atender plenamente a bacia sanitária, com base no consumo de 120 L.hab.-1.dia-1. Em linhas gerais, o fator de correção situou-se entre 1 e 1,42 (1≤(f corrigido/f)≤1,42) e o fator de retorno de esgoto corrigido (fcorrigido), sobre o valor inicial arbitrado de f de 0,8, situou-se entre 0,8 e 1,14 (0,8≤fcorrigido≤1,14).
Abstract The rainwater (rw) of harvesting systems used in households and commercial buildings comes from independent system, i.e. disconnected of drinking water system. So, rw is not directly measured by conventional drinking water meters which are installed in pipes from public system. Therefore, the used rw volumes are not properly measured. This paper presents a methodology to estimate rainwater loading discharged in sewage systems by means of harvesting practices in households. The estimation was indexed to the drinking water meter. The toilet flush was adopted as object analysis. Results pointed out that the efficiency of rw system varies from 24 to 87%, whose correspond to values varying from 8 a 370 L.inhab.-1.dia-1 keeping fixed reservoir volume of 0,5 m3inhab.-1 for all ranges of per capita consumption. The rw in sewage represented values lower than 30% of the total demand considering specific roof from 4 to 25 m2.inhab.-1. On the other hand, for reservoir of rw harvesting systems bigger than 3 m3.inhab.-1 15 m2 of roof.inhab.-1 was enough to plenty supply the toilet flush., based on 120 L.inhab.-1 consumption. In general terms, the correction factor proposed for estimating wastewater discharge on the new scenario (considering rw harvesting), varies from 1 to 1.42 (1≤(fcorrigido/f)≤1.42). So, the new ratio, given by wastewater and inlet drinking water, varied from 0.8 to 1.14 (0.8≤fcorrigido≤1.14).
ABSTRACT
RESUMO As bactérias coliformes, correntemente utilizadas como indicadores de contaminação fecal, não asseguram a inexistência de outros microrganismos patogênicos em águas, principalmente vírus entéricos. O objetivo do trabalho foi avaliar a viabilidade da utilização de colifagos como indicadores virais no efluente de estações de tratamento de esgotos (ETE), pois sua análise apresenta um método mais simplificado quando comparado aos procedimentos para identificação de vírus entéricos. O comportamento de colifagos nas diferentes estações climáticas durante o período de um ano foi verificado no efluente final da ETE, apresentando-se em maior quantidade nos períodos secos. Não foi verificada relação significativa entre colifagos e coliformes, bem como com as variáveis demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), turbidez e sólidos totais. Os resultados obtidos nesta pesquisa indicam a necessidade do monitoramento conjunto de vírus e bactérias, a fim de garantir adequada avaliação da qualidade do esgoto tratado.
ABSTRACT Coliform bacteria, currently used as fecal indicator, does not ensure the absence of other pathogenic microorganisms in water, mainly enteric viruses. The objective of this study was to evaluate the viability of using coliphages as viral indicators in the effluent from Wastewater Treatment Plants (WWTP) due to the fact that Coliphages determination involves a simplified methodology. The seasonal pattern of coliphages was measured in the final effluent of a domestic WWTP, which occurred in higher values, mainly during dry seasons periods. This behavior was similar with the described by the authors in relation to enteric viruses in water. Significant relationship was not found among coliphages and coliforms, as well as with the physical and chemical parameters analyzed. The need for joint monitoring of viruses and bacteria is emphasized, in order to ensure the proper quality of treated water.
ABSTRACT
RESUMOEste trabalho avaliou a remoção de diclofenaco (DCF), bezafibrato (BZF) e etinilestradiol (EE2) de efluentes de sistema UASB-FBP (reator anaeróbio de manta de lodo seguido de filtro biológico percolador) em fotorreatores UV de lâmpadas imersas (FRI) e emersas (FRE). Os resultados mostram que baixa eficiência de remoção de tais compostos foi obtida em ambos fotorreatores quando se utilizou baixo tempo de contato (~10 min) e baixa concentração inicial de fármacos (0,5 µg.L-1 para EE2, e 21 µg.L-1 para DCF e BZF). O aumento da concentração inicial de DCF (para 20 mg.L-1) e do tempo de contato (para 20 min) resultaram em aumento da eficiência de remoção (de 31 para 83% no FRI e de 36 para 86% no FRE), indicando que compostos dissolvidos presentes no efluente biológico afetaram adversamente a remoção de fármacos nos fotorreatores devido a competição pela radiação UV incidente.
ABSTRACTThis paper evaluated the removal of diclophenac (DCF), bezafibrate (BZF) and ethynylestradiol (EE2) from effluent of an anaerobic reactor coupled to a trickling filter (UASB-TF) in two types of UV photoreactors (immerse UV lamps - FRI and emmersed UV lamps - FRE). The results showed low removal efficiencies in both photoreactors when low contact times (10 min) and low initial concentration of such compounds was used (0.5 µg.L-1 for EE2 and 21 µg.L-1 for DCF and BZF). An increase in the initial concentration of DCF (to 20 mg.L-1) and of the contact time (to 20 min) led to an increase in the removal efficiency (from 31 to 83% in FRI and from 36 to 86% in FRE), suggesting that dissolved compounds present in the biological effluent adversely affected the removal of the pharmaceutical tested due to competition for the incident UV radiation.
ABSTRACT
O estudo visou a investigação da degradação de formaldeído em um sistema combinado anaeróbio-aeróbio, de fluxo ascendente e com biomassa imobilizada, constituindo-se por um filtro anaeróbio seguido de biofiltro aerado submerso. As concentrações de formaldeído aplicadas ao sistema variaram de 26 a 1.055 mg HCHO.L-1, resultando em eficiências de remoção de formaldeído de 97±3% e de DQO de 90±6%. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que o sistema combinado se apresentou adequado para o tratamento de esgoto sanitário contendo formaldeído, uma vez que além de eficiências de remoção representativas, apresentou estabilidade de operação durante o decorrer do estudo.
The study aimed to investigate the degradation of formaldehyde in an anaerobic-aerobic combined system, upflow and with immobilized biomass, consisting of an Anaerobic Filter (AF) followed by Aerated Submerged Biofilter (ASB). The concentrations of formaldehyde applied to the system ranged from 26 to 1,055 mg HCHO.L-1, resulted in a removal efficiency of formaldehyde of 97±3% and chemical oxygen demand (COD) of 90±6%. From the results, it is concluded that the combined system was suitable for treating wastewater containing formaldehyde, since besides representative removal efficiencies; operation was stable during the course of the study.
ABSTRACT
Este trabalho visa estudar o desempenho de um sistema combinado na remoção de matéria orgânica e nitrogênio de esgoto sanitário, por meio da recirculação interna do efluente. Os reatores, em escala de bancada, foram: filtro anóxico (32,6 L), biofiltro aerado submerso (17,6 L) e decantador secundário (7,2 L). As razões de recirculação foram 0,5; 1,5; 2,0 e 4,0 sem adição de carbono externo ou alcalinizante. Na razão de recirculação de 4,0 foram aplicadas taxas de carregamento orgânico e de nitrogênio ao sistema de 0,7±0,3 Kg DQO.m-3.d-1 e 0,08±0,02 kg N-NH4 +.m-3.d-1, atingindo remoções de demanda química de oxigênio e nitrogênio total de 92±4% e 83±8%, respectivamente. Os resultados mostram viabilidade do uso da recirculação do efluente, uma vez que as concentrações finais de nitrogênio total (12±3 mg N.L-1) estão abaixo do valor estipulado pela Resolução CONAMA nº 430/2011.
This work aims to study the performance of a combined system in the removal of organic matter and nitrogen from sanitary sewage through internal recirculation of the effluent. The bench scale reactors were: anoxic filter (32.6 L), submerged aerated biofilter (17.6 L) and secondary settler (7.2 L). The recirculation rates were 0.5; 1.5; 2.0 and 4.0 without added external-carbon or alkalising. In 4.0 recirculation rate, the organic and nitrogen loading rates applied to the system were 0.7±0.3 kg chemical oxygen demand.m-3.d-1 and 0.08±0.02 kg N-NH4 +.m-3.d-1, reaching removals of chemical oxygen demand and total nitrogen of 92±4% and 83±8%, respectively. The results show the feasibility of using recirculation of effluent, once the final concentrations of total nitrogen (12±3 mg.L-1) are below the value stipulated by CONAMA Resolution nº 430/2011.
ABSTRACT
A preservação dos mananciais de água traz como ponto de atuação primordial o tratamento dos esgotos sanitários a nível terciário. A partir daí destaca-se a necessidade de otimizar os sistemas de remoção de nutrientes, buscando-se processos mais estáveis, economicamente viáveis e ambientalmente sustentáveis. O objetivo desta pesquisa foi avaliar conchas de ostras como material de preenchimento em um biofiltro aerado submerso, assumindo-se a hipótese de que as mesmas podem interagir com a fase líquida do reator, fornecendo alcalinidade necessária à estabilidade do processo de nitrificação autotrófica. Uma série de condições operacionais foi avaliada visando à nitrificação; portanto, foi possível concluir que, no biofiltro aerado submerso com conchas de ostras, podem ser aplicadas taxas hidráulicas >5,2 m³.m-2.d-1 e tempo de detenção hidráulico <7,5 horas, desde que a relação carbono: nitrogênio seja mantida abaixo de quatro. As conchas de ostras mantiveram o sistema tamponado (pH=7,5±0,3), mesmo com uma intensa atividade nitrificante no reator (100%).
One of the main key actions for water resources preservation is to promote wastewater treatment in a tertiary level. From this point, it can be highlighted the demands for optimizing the processes for nutrients removal aiming more stable processes, which are economically viable and environmentally sustainable. The aim of this research was to evaluate oyster shells as support material in an aerated submerged biofilter, having as main hypothesis the fact that they can interact with the liquid phase of the reactor, providing the necessary alkalinity to stabilize the autotrophic nitrification. The reactor studied was submitted to several operational conditions and could be concluded that, in the aerated submerged biofilter with oyster shells, hydraulic loadings can be >5.2 m³.m-2.d-1 and a hydraulic retention time <7.5 hours can be applied, since that the relation carbon: nitrogen is maintained under four. The oyster shells kept the system buffered (pH=7.5±0.3), even with a high nitrifying activity in the reactor (100%).
ABSTRACT
Este trabalho apresenta os resultados de estudo sobre o comportamento de um reator híbrido, operado em bateladas sequenciais, na remoção conjunta de matéria carbonácea, nitrogênio e fósforo de esgoto sanitário. Operado em ciclos de 8 horas de duração, o reator possuía em seu interior um suporte fixo com rede de nylon. Foram testadas cargas compreendidas entre 0,39 e 1,35 kgDQO.m-3.dia-1, 42 e 60 gN-NH4-.m-3.dia e 51 e 70 gP-PO4-.m-3.dia. O reator funcionou como um sistema estável e apresentou boas condições de depuração. A remoção da matéria carbonácea mostrou-se elevada, com eficiências médias de 92 por cento de DBO5 e 80 por cento de DQO. A remoção de nutrientes variou entre 59 e 71 por cento para nitrogênio total e entre 45 e 67 por cento para fósforo total. Tanto no lodo em suspensão, quanto no biofilme, foi observada a ocorrência de bactérias oxidadoras de amônio e micro-organismos responsáveis pela desnitrificação e remoção biológica de fósforo.
This paper presents the results about the behavior of a sequencing batch hybrid reactor on combined removal of carbonaceous matter, nitrogen and phosphorus from sewage. Operated in 8-hour cycles, the reactor had a nylon net fixed inside. Loads between 0.39 and 1.35 kg COD.m-3.day-1, 42 and 60 gN-NH4-m-3.day-1 and 51 and 70 gP-PO4-m-3.day-1 were tested. The reactor operated as a stable system and showed good depuration conditions. The carbonaceous matter removal was high, with 92 and 80 percent efficiencies average to BOD5 and COD, respectively. The nutrients removal varied between 59 and 71 percent for total nitrogen and between 45 and 67 percent for total phosphorus. In both, sludge in suspension and the biofilm, occurrence of ammonium-oxidizing bacteria and microorganisms responsible for denitrification and biological phosphorus removal was observed.
ABSTRACT
No presente trabalho avaliou-se o potencial do emprego da técnica biofotônica ao monitoramento da qualidade microbiológica de efluentes sanitários, por meio da detecção de emissão ultrafraca de luz em testes envolvendo bactéria do grupo coliforme. Foram acompanhados os padrões de emissão de luz em câmara escura com o uso de efluente doméstico, antes e após tratamento, incubados em meio nutritivo à base de lactose e lauril triptose. O controle foi efetuado com o uso de cepa de Escherichia coli (ATCC 25.922), tendo seu crescimento sido monitorado por emissão de luz em câmara escura com fotomultiplicador acoplado. Os dados demonstraram que o monitoramento microbiológico pode ser efetuado por meio técnica biofotônica, podendo ser aplicado, com respostas rápidas, ao monitoramento microbiológico de efluentes, por meio de testes envolvendo coliformes.
The spontaneous light emission of living systems emerge as a promising methodology that applied to microbiological in monitoring water can lead to short-term analysis. The present study evaluated the potential of biophoton measurements applied to wastewater monitoring by using ultraweak light emission in coliform tests. The procedure is based on photon-counting measurements inside a dark-chamber, of wastewater samples, before and after treatment, inoculated in nutrient presence/absence medium (lactose and lauryl triptose broth). Strain of Escherichia coli (ATCC 25,922) was used in control tests by monitoring the light emission inside a dark-chamber with an acoplade photomultiplier. The data showed that microbiological monitoring can be done by photon-counting in real-time applied to microbiological wastewater monitoring using coliform test.
ABSTRACT
É consensual, no meio técnico, que unidades de desarenação devem reter partículas discretas de elevada velocidade relativa de sedimentação (por exemplo: areia, silte, cinzas, semente de frutas etc); e que desarenadores capazes de remover grãos de areia de tamanho maior ou igual a 0,2 mm removem a maior parte dos materiais que ocasionam problemas operacionais em estações de tratamento de esgoto (ETE). Entretanto, não existe concordância acerca da forma de se determinar a concentração ou a distribuição granulométrica de tais materiais no esgoto sanitário. O presente artigo apresenta um método para determinar a distribuição granulométrica da areia presente no esgoto sanitário, o qual se baseia no emprego de técnicas de análise de imagens digitais. A aplicação do método proposto demonstrou que, em média, 84 por cento da massa de areia carreada pelo esgoto sanitário afluente da ETE Jardim das Flores (Rio Claro, SP) era composta por partículas maiores ou iguais a 0,2 mm.
There is a consensus among technicians that degritters ought to remove discrete particles which present elevated settling velocities (e.g. sand, silt, ashes, fruit seeds etc.) and that units which are able to retain particles larger than or equal to 0.2 mm remove most of the material which causes operational problems to wastewater treatment plants (WWTP). Nevertheless, there is no agreement on how to determine grit concentration in wastewater and particle size distribution of this material. This paper presents a method to determine particle size distribution of grit carried by sewage based on the use of digital image analysis techniques. The use of the proposed method demonstrated that, on average, 84 percent of grit mass carried by the WWTP Jardim das Flores (Rio Claro, SP, Brazil) influent was made up of particles larger than or equal to 0.2 mm.
ABSTRACT
Este artigo relata a avaliação do desempenho de um reator anaeróbio-aeróbio, preenchido com espuma de poliuretano, para tratamento de esgoto sanitário. Inicialmente, foram testados diferentes tempos de detenção hidráulica (TDH) no reator que operou apenas em condições anaeróbias. Em seguida, foi operado o reator combinado anaeróbio-aeróbio. O melhor resultado para o reator em operação exclusivamente anaeróbia foi para o TDH de 10 horas, no qual se conseguiu reduzir a DQO de 389 ± 70 mg/L para 137 ± 16 mg/L. Para o reator anaeróbio-aeróbio, a DQO foi reduzida de 259 ± 69 mg/L para 93 ± 31 mg/L para TDH de 12 h (6 h no estágio anaeróbio e 6 h no aeróbio). A comparação de todos os resultados obtidos evidenciou a importância do pós-tratamento aeróbio na remoção de parcela de matéria orgânica não removida em tratamento unicamente anaeróbio.
This paper reports on the performance evaluation of an upflow anaerobic-aerobic reactor, filled with polyurethane matrices, for domestic sewage treatment. Initially, different hydraulic retention times were assayed with the reactor operating exclusively in anaerobic condition. Afterwards, anaerobic-aerobic combined reactor was operated. The anaerobic operation with HRT of 10 h provided the best organic matter removal with COD reduction from 389 ± 70 mg/L to 137 ± 16 mg/L. Under anaerobic-aerobic condition, the COD dropped from 259 ± 69 mg/L to 93 ± 31 mg/L with HRT of 12 h (6 h in anaerobic and 6 h in aerobic stages). Finally, comparing all the obtained results, it was possible to verify the importance of the aerobic post treatment in the removal of part of the organic matter not removed in an exclusively anaerobic treatment.