Uma das possibilidades para a redução da produção de lodo em estações de tratamento de água (ETAs) é o uso do cloreto de polialumínio (CPA) como coagulante, que pode ser aplicado de forma isolada ou em conjunto com sais de ferro. Este trabalho objetivou estudar o uso do CPA no que diz respeito à produção de lodo, bem como avaliar o impacto do lançamento de lodos de ETAs em estações de tratamento de esgoto (ETEs) do tipo lodos ativados convencional. Observou-se que a produção de lodo do CPA apresentou valores próximos em comparação ao sulfato de alumínio, em torno de 4,75 mg de massa seca para cada 1 mg de Al, e o seu eventual lançamento para posterior processamento em ETEs deverá alterar a qualidade físico-química do lodo desidratado, sendo esta função do tipo e dosagem de coagulante e suas impurezas.

One possible strategy to reduce sludge production in water treatment plant (WTP) is the application of polyaluminium chloride (PAC) as the sole coagulant or together with iron salts. The purpose of this paper was to investigate PAC usage with regard to sludge production as well as to evaluate impacts of discharging WTP sludge in activated sludge wastewater treatment plants (WWTPs). It was observed that PAC-based sludge production presented values close to aluminum sulfate-based sludge production, which was around 4.75 mg of dry solids per mg of Al. Furthermore, eventual discharge of PAC-based sludge in a WWTP should change the physical and chemical quality of the dry sludge, which is a function of coagulant type, coagulant dosage and of the impurities present in the coagulan's formulation.

A utilização de processos de membrana em Engenharia Ambiental tem expandido de forma significativa nos últimos anos e, tendo em vista a importância da possibilidade de otimização da sua operação com vistas à produção máxima de permeado em função do tempo, este trabalho teve por objetivo definir uma técnica de otimização da operação de sistemas de ultrafiltração mediante o estudo de ciclos de operação e lavagem. Os ensaios experimentais foram efetuados tendo-se empregado duas membranas de ultrafiltração com diferentes pesos moleculares de corte e, com base nos resultados experimentais, foi possível a proposição de um modelo matemático que permitiu a otimização da operação de sistemas de ultrafiltração, o que possibilitou o aumento da produção do volume de permeado em cerca de 14%.

The utilization of membrane processes in Environmental Engineering has expanded significantly in the last few years. This paper had the primary objective of defining an optimization technique for ultrafiltration (UF) membrane operation by studying UF membrane operation and backwashing cycles. The main importance of UF operation optimization is to maximize permeation production as a function of time. Experimental tests were conducted with two UF membranes with different molecular weight cutoff. The experimental results led to the proposition of a mathematical model for the optimization of UF systems; such optimization conducted in practice to an increase of 14% in the permeate volume production.

A combinação de processos físico-químicos e biológicos no tratamento de esgotos sanitários tem se apresentado como uma alternativa na remoção de fósforo. No entanto, uma das limitações é a sua maior produção de lodo. Desse modo, este trabalho teve por objetivo avaliar a produção de lodo resultante da aplicação de sais de ferro para diferentes tipos de efluentes, bem como estudar o impacto de sua aplicação nas características físico-químicas dos efluentes estudados. Concluiu-se que os valores médios de produção de lodo resultante da formação do hidróxido férrico situaram-se em torno de 1,80; 1,95 e 1,34 mg lodo/mg Fe+3 para esgoto bruto, efluente aeróbio e anaeróbio tratado, respectivamente, indicando que as características da fase líquida não influenciaram os mecanismos de precipitação dos íons férricos.

The combination of physical-chemical and biological processes in sanitary wastewater treatment has been employed as an alternative for phosphorus removal; however, one of its limitations is its large sludge production. This work aimed at evaluating the sludge production which resulted from iron salt application to different types of effluents, as well as studying the impacts of iron salt application on the physical-chemical characteristics of the studied effluents. It was concluded that the average sludge production values which resulted from ferric hydroxide formation were around 1.80, 1.95 and 1.34 mg sludge per mg of Fe+3 ion, with regard to raw wastewater, aerobic treated effluent and anaerobic treated effluent, respectively, thus indicating that the liquid phase characteristics did not influence the ferric ion precipitation mechanisms.

Tendo em vista a potencialidade do emprego de processos de coagulação química no tratamento de esgotos, este trabalho teve por objetivo estudar a remoção de fósforo em efluentes de sistemas anaeróbios e aeróbios de tratamento de esgotos. Observou-se que foi possível atingir valores de remoção de fósforo da ordem de 90%, sendo que as dosagens de coagulante se situaram em torno de 60 a 100 mg FeCl3/L. Concomitantemente com a remoção de fósforo, foi também observada uma remoção de carbono orgânico dissolvido (COD) para os efluentes investigados, sendo que as dosagens de coagulante que permitiram a otimização da remoção de fósforo também possibilitaram a otimização da remoção de COD. Justifica-se a remoção de fósforo na forma orgânica e de polifosfatos pelo fato destes estarem associados ao COD removido.

Since chemical coagulation processes are very promising for wastewater treatment, this work looked into phosphorus removal from aerobic and anaerobic systems treating domestic wastewater. It was possible to reach phosphorus removal efficiencies in the order of 90 % for coagulant dosages in the range 60 to 100 mg of ferric chloride per liter. Dissolved organic carbon (DOC) removal in parallel with phosphorus removal was observed for the previously mentioned treatment system effluents. The coagulant dosages for optimized phosphorus removal also led to optimum DOC removal. The removal of organic phosphorus fractions as polyphosphates was justified due its association with the DOC removal by chemical precipitation.

Uma das formas indiretas de previsão da potencialidade de uma determinada água natural formar subprodutos da desinfecção é mediante a avaliação do comportamento cinético do cloro livre na fase líquida e determinação de sua demanda para diferentes condições de operação do processo de cloração. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento cinético do cloro livre em meio aquoso para diferentes tipos de água bruta, bem como investigar o impacto do processo de coagulação na redução da demanda de cloro e na formação de subprodutos da desinfecção. Observou-se que, quanto maior for à remoção de carbono orgânico total (COT) pelo processo de coagulação menor será a demanda de cloro na fase líquida. A formação de THMs apresentou relação com a demanda de cloro, tendo sido esta da ordem de 28 mg/L para cada 1 mg Cl2/L de demanda de cloro observada.

One indirect approach to predict the disinfection by-product (DBP) formation potential for a given water source is by evaluation of the kinetic behavior of free chlorine in the liquid phase and chlorine demand determination for different operation conditions of the chlorination process. The objective of this work was to evaluate the kinetic behavior of free chlorine in water or a number of different raw water sources, as well as to investigate the impact of the coagulation process on chlorine demand reduction and DBP formation. It was observed that the higher the total organic carbon (TOC) removal efficiency through coagulation, the lower the liquid phase chlorine demand. Regarding trihalomethane (THM) formation, a ratio of 28 ug/L formed per mg/L of applied chlorine was observed for the waters employed in the experimental investigation.

A disposição de lodos de estações de tratamento de água (ETAs) de forma ambientalmente correta configura-se em mais um desafio a ser enfrentado pelas companhias de saneamento e tem recebido maior atenção no Brasil e na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) nos últimos anos. O objetivo deste trabalho foi apresentar alternativas existentes de uso e disposição final dos lodos das ETAs da RMSP e, assim sendo, foram pesquisadas várias técnicas de uso e disposição de lodos praticados no Brasil e no mundo e suas condições técnicas e ambientais. Foram avaliadas a quantidade de lodos gerados na RMSP e a existência ou previsão de implantação de sistemas de adensamento e desidratação e, a partir destas informações, foram identificadas alternativas de uso e disposição tecnicamente e ambientalmente exeqüíveis para os lodos das ETAs da RMSP.

The disposal of sludge produced by water treatment plants in an environmentally safe manner is one more challenge to be faced by the sanitation companies and has been given more attention in Brazil and in the Metropolitan Area of Sao Paulo (MASP). The purpose of this work is to present the existing alternatives for use and final disposal of sludge produced by the Water Treatment Plants (WTP) of the MASP. In this respect, several techniques for use and disposal of sludge performed in Brazil and worldwide have been investigated, and their technical and environmental conditions. The amount of sludge generated in the MASP and the existence of or the forecast to establish sludge thickening and dewatering systems have been evaluated and based on this information alternatives have been identified for use and disposal which are technically and environmentally feasible for sludge produced by the WTP in the MASP.

Os problemas de gosto e odor em águas de abastecimento são de natureza complexa, de solução tecnológica difícil e onerosa, e a sua presença na água tratada pode causar transtornos consideráveis junto aos consumidores. Deste modo, este trabalho objetivou a avaliar a eficiência e confiabilidade do Painel Sensorial na identificação de gosto e odor em águas de abastecimento, bem como na prevenção de reclamações por parte dos consumidores, a partir da comparação entre a percepção do Painel Sensorial e da população. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que o Painel Sensorial apresentou-se ser extremamente eficiente para a previsão do aparecimento e presença de odores associados à terra e mofo devido a presença de MIB e Geosmina na água tratada sendo, portanto, recomendável a sua implementação em ETAs que utilizem mananciais que apresentem problemas de gosto e odor.

The taste and odor problems found in drinking water are complex, technologically difficult and expensive to be solved and their presence in drinking water may give rise to considerable troubles with water consumers. In this way, the purpose of this work was to assess the efficiency and reliability of the sensory panel in identifying the taste and odor in drinking water and in preventing water consumer’s claims, based on the comparison between the sensory panel perception and that of population. Based on the results obtained, one may conclude that the sensory panel was found to be extremely efficient in foreseeing the appearance and presence of earthy and musty odors associated with the presence of MIB and Geosmina in treated water, and so it should be advisable to implement it in water treatment plants using water sources with taste and odor problems.

Normalmente, as estações de tratamento de água (ETA's) tem objetivado à otimização de remoção de turbidez, cor aparente, bem como a produção de uma água segura do ponto de vista microbiológico. No entanto, em face de novos desafios técnicos, os objetivos a serem atingidos tem sido mais abrangentes. Deste modo, este trabalho teve por propósito estudar a otimização da ETA Rio Grande, definindo as suas condições de operação que tenha por objetivo a maximização da remoção de turbidez, compostos orgânicos naturais (CONs) e gosto e odor. Concluiu-se que a coagulação operada na faixa de pH entre 5,8 e 6,5 permite tanto a otimização da remoção de turbidez, mas também de CONs. A remoção de gosto e odor por adsorção apresentou-se ser independente do pH e, assim sendo, os objetivos de otimização da operação da ETA Rio Grande mostraram-se viáveis tecnicamente.

Traditionally, the design of conventional water treatment plants (WTP's) has considered turbidity and color removal as well as the production of microbiologically safe water as primary goals regarding treatment optimization. In face of new technical challenges, the water quality objectives that must be achieved are far reaching. The purpose of this paper was to study the optimization of Rio Grande WTP in order to define the optimum operating conditions with respect to coagulation which maximize turbidity, natural organic matter (NOM) and taste and odor removal. The experimental results indicated that the coagulation pH in the range 5.8 to 6.5 led to both turbidity removal and NOM removal optimization. In addition to that and regardless of the pH range, taste and odor removal by adsorption was satisfactory. Therefore, the optimization of Rio Grande WTP is technically feasible.

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.

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.

Esse trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade técnica e econômica da regeneração de coagulantes pela acidificação de lodos de ETA's e a posterior aplicação dos coagulantes regenerados no tratamento de esgotos. Foram realizados ensaios em escala de bancada visando o estudo das condições de regeneração, da qualidade do coagulante produzido e do lodo resultante. O coagulante regenerado teve desempenho satisfatório no tratamento de efluentes de reator UASB e foi observado que ocorreram reduções significativas de sólidos em suspensão nos lodos das ETA's. Com respeito à avaliação econômica, foi verificado que considerando as reduções de custos decorrentes da diminuição de lodo a ser tratado e disposto, o custo de produção do coagulante regenerado é muito próximo ao custo do coagulante comercial. Portanto, concluiu-se que hoje em dia essa tecnologia deve ser considerada como uma alternativa potencialmente viável dos pontos de vista técnico e econômico para o tratamento e reaproveitamento de lodo de ETA's.

The primary goal of this work was to evaluate the technical and economical feasibility of coagulant recovery from acidification of water treatment plant sludges, and the use of recovered coagulants in wastewater treatment. Acidification bench tests were conducted in order to study the regeneration conditions, the recovered coagulant quality and the remaining sludge. The recovered coagulant had a satisfactory behavior in the treatment of UASB reactor effluent and was observed significantly suspended solids reductions in the water treatment plant sludges. On the economical evaluation it was verified that considering the costs decrease due to the sludge reduction, the recovered coagulant production cost was very similar to commercial coagulants cost. Thus, it was concluded that nowadays this technology must be considered as a potential alternative for the treatment and reuse for water treatment plant sludges, regarding to technical and economical aspects.