Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4018
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dc.creatorGraziele Ruas Lagoas da Silva-
dc.date.accessioned2021-09-29T14:40:41Z-
dc.date.available2021-09-30T19:55:58Z-
dc.date.issued2021pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4018-
dc.description.abstractPopulation growth and industrial development put pressure on water resources by demanding large amounts of drinking water and requiring effluent treatment systems to be expanded in volume and treatment efficiency. The adequate treatment of effluents generated in different activities should maintain an adequate quality of surface waters, decreasing the cost of treatment for potabilization and reducing the impact of the presence of pathogens and emerging pollutants on the environment. The inadequate treatment and disposal of domestic effluents increases the risks of transmission of water-borne diseases, degrades surface and groundwater, and is considered a factor in the development, selection and distribution of antibiotic- and multidrug-resistant bacteria and genes. Emerging pollutants are a new class of pollutants that includes drugs, personal care products, hormones, preservatives and plasticizers, found in low concentrations (ng L-1 to mg L-1) in effluents and surface waters, and which can impact the environment and human health. Conventional wastewater treatment systems are not removing pathogens and emerging pollutants to a sufficient degree, either because of the high costs of more advanced processes necessary, or because of the generation of toxic by-products, more persistent and with greater risk to the environment and human health. Thus, the demand for the development of new technologies for the treatment of domestic effluents arises. The microalgae bacteria systems are one of the most promising options for the wastewater treatment, being able to remove nutrients, organic matter, pathogens and emerging pollutants, with sunlight as the main source of energy and producing biomass that can be used as fertilizer or substrate for biogas production. Among the most used configurations for treatment and bioremediation of effluents are the High Rate Algal Pond (HRAP) type reactors and variants, because they have low construction and maintenance costs, have a lower hydraulic retention time and less space requirements than conventional lagoons and are capable of performing primary, secondary and tertiary treatment simultaneously. The most recent development is the addition of an anoxic unit (AX) before the HRAP, a system denominated AX-HRAP, which has improved productivity, bioremediation capacity and system efficiency. In order to determine the capacity and mechanisms acting on the removal of pathogenic bacteria and emerging pollutants in microalgae bacteria systems, tests were conducted in batches and in pilot reactors. In the batch tests, the influence of biomass (microalgae and activated sludge) was evaluated, as well as the effect of addition of CO2 or O2, type of photoperiod and type of microalgae present, on the removal of different pathogenic bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosas, Clostridium perfringens, Staphylococcus sp. and Enterococcus sp.). The symbiosis microalga- bacteria offered the best condition for removal of these pathogenic bacteria. The type of microalgae present influenced significantly the efficiency of disinfection, and using a 24 h photoperiod, which would require constant artificial illumination, is not advantageous for disinfection. In pilot tests, the removal efficiency of pathogenic bacteria was tested under different hydraulic retention times, feeding regimes and CO2 supplementation, concluding that the addition of CO2 and different hydraulic detection times do not influence the removal of Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosas, Clostridium perfringens, Staphylococcus sp. and Enterococcus sp,, but the feeding regime can negatively affect the removal of Escherichia coli, while shading can improve the removal of Staphylococcus sp. The main mechanism acting in the removal of these pathogenic bacteria are the production of toxins and antibiotic substances by the microalgae. On the other hand, the removal of emerging pollutants was evaluated in an AX-HRAP followed by an anaerobic system under different hydraulic detention times. Removal of these compounds ocurred, mainly by biodegradation, and with efficiencies of > 40% for all 16 emerging pollutants tested in the AX-HRAP reactor under all hydraulic retention times tested. Biomass production in the AX-HRAP system should permit for subsequential biogas (bioenergy) production. Thus, the microalgae bacteria system, in both HRAP and AX-HRAP configurations, proved viable for treatment of domestic effluents, achieving high efficiency in the removal of pathogenic bacteria and emerging pollutants, and can operate as a combined primary, secondary and tertiary system in waste water treatment plants (WWTPs).-
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.publisherFundação Universidade Federal de Mato Grosso do Sulpt_BR
dc.rightsAcesso Restritopt_BR
dc.subject--
dc.titleRole of microalgae-bacteria symbiosis in the disinfection and removal of emerging contaminants in domestic wastewaterpt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Marc Arpad Boncz-
dc.description.resumoO crescimento populacional e desenvolvimento industrial pressionam os recursos hídricos demandando grande quantidade de água potável e exigindo que os sistemas de tratamento de efluentes sejam ampliados em volume e eficiência de tratamento. O tratamento adequando dos efluentes gerados em diferentes atividades garantem o acesso a água de qualidade, diminuindo os custo de tratamento para potabilização e prevenindo o impacto da presença de patógenos e poluentes emergentes no meio ambiente. O tratamento e disposição inadequados dos efluentes domésticos aumenta os riscos de transmissão de doenças de veiculação hídrica, degrada as águas superficiais e subterrâneas e é apontado como fator de desenvolvimento, seleção e distribuição de bactérias e genes multirresistentes a antibióticos. Os poluentes emergentes são uma nova classe de poluentes que engloba fármacos, produtos de cuidado pessoal, hormônios, preservativos, plastificantes e metais pesados, encontrados em baixas concentrações (ng L-1 a mg L-1) em efluentes e águas superficiais, e podem impactar o meio ambiente e a saúde humana. Os sistemas convencionais de tratamento de efluente não são eficientes para remoção de patógenos e poluentes emergentes, seja pelos altos custos dos processos mais avançados ou pela geração de subprodutos tóxicos, mais persistentes e com maior risco ao meio ambiente e a saúde humana, assim surge a necessidade do desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento de efluentes domésticos. Os sistemas microalgas-bactérias são uma das mais promissoras opções para o tratamento de efluentes, sendo capaz de remover nutrientes, matéria orgânica, patógenos e poluentes emergentes, tendo como principal fonte de energia a luz solar e produzindo biomassa que pode ser aproveitada como fertilizante ou substrato para produção de biogás. Dentre as configurações mais utilizadas para o tratamento e biorremediação de efluentes emergentes destacam-se os reatores do tipo High Rate Algal Ponds (HRAP) e variantes, pois apresentam baixos custos de construção e manutenção, tem menor tempo de detenção hidráulica que as lagoas convencionais e são capazes de efetuar o tratamento primário, secundário e terciário simultaneamente. A variante mais recente é a inclusão de uma unidade anóxica (AX) antes do fotobiorreator (HRAP), denominado de AX-HRAP, melhorando a produtividade, a capacidade de biorremediação e a eficiência do sistema. Afim de determinar a capacidade e os mecanismos atuantes na remoção de bactérias patógenas e poluentes emergentes em sistemas microalgas-bactérias foram realizados testes em batelada e reatores piloto. Nos testes em batelada foi avaliada a influência das microalgas e lodos ativados, da adição de CO2 ou O2, do tipo de fotoperíodo e do tipo de microalga presente na remoção de diferentes bactérias patogênicas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosas, Clostridium perfringens, Staphylococcus sp. e Enterococcus sp). Sendo determinado que a simbiose microalgas- bactérias ofereceu a melhor condição para remoção dessas bactérias patogênicas. O gênero de microalga presente influenciou significativamente a eficiência de desinfeção, e o fotoperíodo de 24 h, que demanda constante iluminação artificial, não é vantajoso para desinfecção. Já nos testes pilotos a eficiência de remoção das bactérias patogênicas foi testada sob diferentes tempos de detenção hidráulica, regimes de alimentação e suplementação de CO2, concluindo- se que a adição de CO2 e diferentes tempos de detecção hidráulica não influenciam a remoção de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosas, Clostridium perfringens, Staphylococcus sp. e Enterococcus sp., mas que o regime de alimentação pode afetar significativamente a remoção de Escherichia coli, diminuindo a eficiência, e o sombreamento pode melhorar a remoção de Staphylococcus sp. Onde principal mecanismos atuante na remoção dessas bactérias patogênicas é a produção de toxinas e substancias antibióticas pelas microalgas. Por outro lado a remoção dos poluentes emergentes foi avaliada em sistema AX-HRAP, seguido por reator anaeróbio sob diferentes tempos de detenção hidráulica, sendo alcançadas taxas de remoção acima de 40% para todos os 16 poluentes emergentes testados no reator AX-HRAP nos tempos de detenção hidráulica testados, ocorrendo principalmente por biodegradação. A biomassa gerada no sistema AX-HRAP permitiu subsequencial produção de biogás (bioenergia). Assim, o sistema microalgas-bactérias, configurações HRAP e AX-HRAP, mostrou-se viável para tratamento de efluentes domésticos, alcançando alta eficiência na remoção de bactérias patogênicas e poluentes emergentes, podendo operar como sistema primário, secundário e terciário em estações de tratamento de efluentes (ETEs).pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFMSpt_BR
Aparece nas coleções:Programa de Pós-graduação em Tecnologias Ambientais

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