RESUMO O tipo de material utilizado como recheio em filtros anaeróbios pode ser determinante na eficiência do tratamento, então a avaliação de novos materiais se torna importante. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de três filtros anaeróbios de fluxo ascendente, operados de modo contínuo, preenchidos com carvão ativado, cerâmica de argila e borracha de pneu, no tratamento de água residuária sintética com glicose como substrato. Os filtros, em escala de bancada (1,3 L), foram operados com tempo de detenção hidráulica (TDH) de oito e quatro horas, em duas etapas. Seu desempenho, avaliado com o emprego dos parâmetros pH, alcalinidade total e bicarbonato e ácidos voláteis, foi estável nas duas etapas de operação. O filtro que obteve maior eficiência em termos de remoção de demanda química de oxigênio (DQO) foi o com carvão ativado, 94 e 81% nas etapas I e II, respectivamente, seguido do com borracha de pneu, 88 e 63%, e do com cerâmica de argila, 81 e 61%, ambos nas etapas I e II, respectivamente. As principais morfologias encontradas nos meios suportes foram bacilos, cocos, filamentos, Methanosaeta sp. e Methanosarcina sp. As diferenças obtidas entre os filtros podem ser relacionadas com as características distintas de cada material utilizado como meio suporte, e as diferenças entre as etapas ocorrem pelo aumento da carga hidráulica, que diminui o tempo de retenção celular, assim como eventuais diferenças de temperatura.

ABSTRACT The type of material used as packing in anaerobic filters may be a determinant factor in the treatment efficiency, so the evaluation of new materials is important. Thus, the objective of this study was to study the behavior of three upflow anaerobic filters, filled with charcoal, clay pottery and tire rubber, in the treatment of synthetic wastewater with glucose as substrate. The filter, in bench scale (1.3 L), was operated at a HRT of 8 and 4 hours, in two phases. The performance of the filters, in terms of pH, total alkalinity and bicarbonate and volatile acids was stable during the two operational phases. The best filter in terms of COD removal efficiency was the one with activated carbon, 94 and 81%, in Phases I and II, respectively, followed by tire rubber filter, 88 and 63%. The lowest efficiency obtained was the ceramic clay filter, with 81 and 61%, in Phases I and II, respectively. The main morphologies found were bacilli, cocci, filaments, Methanosaeta sp. and Methanosarcina sp. The differences obtained between filters are related to the different characteristics of each material, and the differences between phases are due to the hydraulic load increase and subsequent cellular retention time decrease, as well as an eventual temperature difference.

RESUMO O lodo gerado nas estações de tratamento de água é resultado de várias operações que visam adequação da água aos padrões legais de potabilidade. Apesar de haver alternativas para o tratamento do lodo, as soluções de disposição final usualmente empregadas como descarte direto em cursos d’água, ainda representam grandes impactos e sobrecarregam os sistemas envolvidos. O presente trabalho tem como objetivo avaliar a viabilidade técnica da incorporação de lodo de uma estação de tratamento de água na produção de peças de concreto para pavimentação intertravada. Foi avaliada a influência da umidade do lodo no comportamento do concreto. As peças de concreto para pavimentação intertravada com teores em relação a massa de cimento de 2,5%, 5,0% e 7,5% de lodo no estado natural e 5,0% de lodo seco em estufa foram avaliadas por meio de ensaios de resistência à compressão axial, resistência à tração na flexão, índice de vazios, absorção de água e massa específica. Com os resultados obtidos comprovou-se que teores de até 5,0% de adição não geram alterações significativas nas propriedades do concreto. Portanto, seria viável a adição do lodo de estações de tratamento de água em peças de concreto para pavimentação intertravada, desde que limitada a teores baixos. A incorporação de resíduos industriais em materiais de construção se mostra uma alternativa viável para minimizar o passivo ambiental resultante de processos de produção e tratamento de outros materiais.

ABSTRACT The sludge generated in the water treatment plants is the result of several operations that aim the adequacy of water to the legal standards of potability. Although there are alternatives for water treatment sludge, the usual final disposal solutions, as direct discharge into watercourses, still represent large impacts and overload the systems involved. The present paper aims to evaluate the technical viability of the incorporation of sludge from water treatment plants into interlocking concrete pavers. The influence of sludge moisture on the concrete behavior was also evaluated. Interlocking concrete pavers with cement mass contents of 2.5%, 5.0% and 7.5% of sludge at its natural moisture and 5.0% of dried sludge were evaluated by tests of compression strength, tensile strength by flexion, voids index, water absorption and density. The results showed that contents of up to 5.0% of addition do not generate significant changes in the properties of the concrete. Therefore, it would be possible to add sludge from water treatment plants in on interlocking concrete pavers, since limited to low levels. The incorporation of industrial waste into building materials is a viable alternative to minimize the environmental liabilities resulting from processes of production and treatment of other materials.

RESUMO A adsorção tem sido estudada como alternativa para tratamento de efluentes têxteis contendo corantes tóxicos, carcinogênicos, mutagênicos e que interferem no equilíbrio dos ecossistemas aquáticos ao serem lançados no ambiente sem adequado tratamento prévio. Este problema é agravado pois até 50% da quantidade de corante aplicado nas etapas de tingimento e de lavagem não se fixa às fibras dos tecidos. O objetivo deste estudo foi avaliar a remoção de cor de uma solução aquosa contendo o corante direct blue, na concentração inicial de 5 g/L, através da adsorção em cerâmica vermelha. Para isto, foram selecionadas as faixas de diâmetro de 1,21 mm a 2,4 mm e de 2,41 mm a 4,8 mm e as massas de 200, 250 e 300 g do adsorvente para cada faixa. Os ensaios foram conduzidos sob agitação constante de 120 rpm a temperatura ambiente, com duração total de 5 horas, para avaliar o desempenho da adsorção a partir dos valores obtidos para remoção de cor. Além disto, os resultados foram ajustados aos modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem e pseudo-segunda ordem de Lagergren. Em todas as configurações experimentais avaliadas, o equilíbrio se deu após a primeira hora de ensaio e as remoções de cor variaram de 98,2% a 99,5%. Do ponto de vista da capacidade de adsorção por massa de adsorvente, os melhores resultados foram verificados com massa de 200 g do adsorvente. Constatou-se ainda que os resultados foram moderadamente mais efetivos na faixa de menor de diâmetro com desempenho 0,5% superior à faixa de maiores diâmetros. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem se ajustou melhor aos resultados experimentais quando comparado ao de pseudo-primeira ordem. Foi possível concluir através da pesquisa que a cerâmica de argila adquirida na Região Metropolitana de Curitiba foi um material efetivo na remoção do corante Direct Blue de uma solução aquosa.

ABSTRACT Adsorption has been studied as an alternative to the treatment of textile effluents containing toxic, carcinogenic, mutagenic dyes that also interfere in the equilibrium of aquatic ecosystems when discharged in the environment without proper previous treatment. This problem is as 50% of the amount of dye applied in the steps of dyeing and laundering does not attach to the fabric fibers. The aim of this study was to evaluate color removal from an aqueous solution containing blue direct dye at an initial concentration of 5 g/L, by the adsorption on ceramic clay. For this purpose, the ranges of diameter of 1.21 mm to 2.4 mm and 2.41 mm to 4.8 mm and the quantities mass of 200, 250 and 300 g of the adsorbent were selected for each range. Assays were carried out under constant agitation of 120 rpm at room temperature, with a total duration of 5 hours, to evaluate the performance of the adsorption from the values obtained for color removal. Furthermore, the results were adjusted to the kinetic pseudo-first order and pseudo-second order models of Lagergren. In all the experimental settings evaluated, the equilibrium was reached after the first hour of the assay and the color removals varied from 98.2% to 99.5%. Regarding the adsorption capacity by the mass of the adsorbent, the best results were verified with mass of 200 g of the adsorbent. It was also found that results were moderately effective at the lowest range of diameter (0.5% higher than the performance of larger diameters). The pseudo-second order kinetics model fits better to the experimental data when compared to the pseudo-first order. It was possible to conclude from the research that the red clay acquired in the Metropolitan Region of Curitiba was an effective material in the removal of the Direct Blue dye from an aqueous solution

RESUMO: O principal tratamento à doença renal crônica no Brasil, segundo o Censo Brasileiro de Nefrologia de 2013, é a hemodiálise, para a qual é necessária a utilização de água purificada em acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e com os padrões internacionais do FDA, Food and Drugs Adminstration e da Association for Advancement of Medicine Instrumentation (AAMI). Para atender aos parâmetros estabelecidos, utiliza-se processo de purificação por osmose reversa (OR), onde ocorre a separação do afluente, através da membrana semipermeável, restando de um lado a água purificada e do outro lado o concentrado. O presente estudo visa abordar a viabilidade qualitativa e quantitativa do reaproveitamento deste concentrado, através de estudo de caso em unidade de OR instalada em uma clínica de hemodiálise na cidade de Curitiba. Foi realizada a avaliação experimental, através de análises físico-químicas e microbiológicas do concentrado, buscando atender as quatro classes de reuso sugeridas pela ABNT NBR 13969/97. Também foram analisados os parâmetros amônia, cloreto, cloro residual livre, dureza e ferro totais, fluoreto, nitratos, nitritos, sulfatos, sólidos totais dissolvidos e coliformes totais e comparados com o padrão de potabilidade. O volume de concentrado foi medido através do uso de hidrômetros em pontos estratégicos. Observou-se que a clínica reaproveita cerca de 23% do concentrado. Os resultados obtidos atendem às quatro classes de reuso, porém deve-se observar o parâmetro fluoreto cujo valor mostrou-se igual ao limite imposto pela norma de água potável.

ABSTRACT: According to the 2013 Brazilian Nephrology Census, the main chronic kidney disease treatment in Brazil is the hemodialysis, for which the use of purified water is needed according to the Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), the international standards from Food and Drug Administrations (FDA) and the Association for Advancement of Medicine Instrumentation (AAMI). The reverse osmosis process (RO) is used to achieve the established parameters where the feed is separated through a semipermeable membrane resulting in purified water in one side and the concentrate in the other one. The present study aims to evaluate the quantitative and the qualitative viability of reusing this concentrate through a case study in a Hemodialysis Clinic RO unit in the City of Curitiba. An experimental evaluation was carried out using the physical, chemical and microbiological analysis of the concentrate seeking to meet the four reuse classes according to ABNT NBR 13969/97. Also, the following parameters were analyzed according to the drinking pattern: ammonia, chloride, free chlorine, total hardness, total iron, fluoride, nitrates, nitrites, sulfates, total dissolved solids and total coliforms. The concentrate volume was measured through hydrometers at strategic points. A concentrate reuse of about 23% by the clinic was observed. The achieved results meet the four classes of reuse, but it was observed that the fluoride parameter result was equal to the drinking water standard limit.

Neste trabalho foi utilizado um reator anaeróbio de leito fluidificado (RALF), tratando água residuária sintética contendo pentaclorofenol (PCP), submetido a condições operacionais menos idealizadas. Utilizou-se um reator com volume de 16 litros, com partículas de carvão ativado granular como meio suporte. O desempenho do reator foi verificado pelas análises usuais de monitoramento (pH, alcalinidade, DQO, ácidos voláteis) e também por análises de microscopia e concentração de PCP. A presença de PCP no sistema, nas concentrações utilizadas, não alterou de maneira significativa a qualidade da biomassa presente, e nem os parâmetros de monitoramento. Em concentrações afluentes de PCP variando de 1 a 6 mg/L, foram observadas eficiências médias de remoção de 92% e 70%, respectivamente.

In the present work, an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR) was used for the treatment of a synthetic wastewater containing pentachlorophenol (PCP) subjected to less idealized operating conditions. The reactor was a 16 litres tank with granular activated carbon particles as support media. Evaluation of AFBR performance was done by the analysis of usual monitoring parameters (pH, alkalinity, COD, volatile acids) together with microscopy and PCP concentration analysis. The presence of PCP under the concentrations used did not significantly alter the amount of biomass and the performance monitoring parameters. Removal average efficiencies of the order of 92% and 70% were obtained for PCP inflow concentrations in the range of 1 to 6mg/l.