dc.creator | Ferrari, Keila Fernanda Hedlund | |
dc.date.accessioned | 2021-09-15T01:46:33Z | |
dc.date.available | 2021-09-15T01:46:33Z | |
dc.date.issued | 2020-01-29 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22214 | |
dc.description.abstract | To treat water aiming human consumption various unit operations are required at the Water
Treatment Plants (WTPs), however, the potabilization of water leads to high waste generation.
Disposal of sludge in water bodies causes a lot of damage to the environment, so waste WTPs
must be treated and disposed of properly. Sludge treatment aims at reducing moisture and
proper disposal of solid material. Dehydration increases solids concentration, reducing sludge
volume. In sludge treatment ozonation can positively influence dehydration. Ozone (O3) is an
oxidizer capable of degrading several compounds, as well as releasing water from the sludge
particle. However, there are no studies in the literature on the use of ozone for the treatment of
WTP sludge. Thus, this study aimed to evaluate the influence of ozonation on the characteristics
of thickened sludge and clarified water, as well as to investigate the effect of ozonation on the
sludge dewatering WTP of São Gabriel/RS (Southern Brazil). The experimental investigation
was divided into four stages: Preliminary tests, determining the effects of ozonation and
thickening of sludge; Dehydration Evaluation, identifying the influence of pre-ozonation and
flocculation for sludge dewatering; Evaluation of clarified water and thickened sludge after
pre-ozonation and flocculation; Geotextile dehydration, determining the influence of ozonation
and flocculation on sludge drainage and dehydration. The results of the first stage showed that
the sedimentation time changed only the total solids (TS) and fixed total solids (TFS) content,
while O3 had an effect on all evaluated parameters. Treatment with higher ozone dosage (1.1
gO3/gST) resulted in higher concentrations of TS (39.15 g/L), TFS (28.90 g/L), total carbon
removal (13% C) and aluminum solubilization. (88.56 mg/L Al), and lower particle size (42.6
µm PS) and pH (3.6). The combination of ozonation and flocculation treatment presented lower
specific resistance to filtration (SRF) for sludge, with results between 3.19 - 5.85E+12 m/kg.
The optimized ozone and polymer dosing results were 0.24 gO3/gST and 4 mg pol/gST. After
pre-ozonation and flocculation in dosages applied to clarified water showed lower turbidity,
color, pH, aluminum, iron and lead, but higher conductivity, anion concentration (fluoride,
chloride, nitrate and sulfate), manganese and barium. The sludge obtained higher concentration
of TS (22.14±1.14 g/L) and PS (42.63±1.48µm), and lower sludge volumetric index (IVS)
(22.6±0.65 mL/g), with negative zeta potential (ZP). The use of geotextile for ozonation and
flocculation sludge obtained the best drainage and dehydration, with higher accumulated
drainage volume (4519.5 mL) and lower turbidity (12 NTU) at the end of the drainage time (90
minutes). Higher TS content (10.94±0.93%), lower moisture (9.02±0.67% M) and C content
(6.90±0.18%), with dehydration efficiency (DE) of 89.9%. The influence of ozonation on
sludge dehydration has been shown to be efficient with a significant improvement in WTP
sludge dehydration under study. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Estação de tratamento de água | por |
dc.subject | Resíduos | por |
dc.subject | Tratamento de lodo | por |
dc.subject | Adensamento | por |
dc.subject | Desidratação | por |
dc.subject | Geotêxtil | por |
dc.subject | Ozônio | por |
dc.subject | Water treatment plant | eng |
dc.subject | Waste | eng |
dc.subject | Sludge treatment | eng |
dc.subject | Thickening | eng |
dc.subject | Dehydration | eng |
dc.subject | Geotextile | eng |
dc.subject | Ozone | eng |
dc.title | Influência da ozonização na desidratação de lodo de estação de tratamento de água | por |
dc.title.alternative | Influence of ozonation on the water treatment plants sludge dehydration | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Para tratar a água visando o consumo humano são realizadas várias operações unitárias nas
Estações de Tratamento de Água (ETAs), contudo a potabilização da água acarreta a geração
elevada de resíduos. O descarte do lodo nos corpos hídricos causa uma série de prejuízos ao
ambiente, por isso os resíduos de ETAs devem ser tratados e dispostos adequadamente. O
tratamento do lodo visa a redução da umidade e a destinação adequada do material sólido. A
desidratação aumenta a concentração de sólidos, reduzindo o volume de lodo. No tratamento
do lodo, a ozonização pode influenciar positivamente a desidratação. O ozônio (O3) é um
oxidante capaz de degradar diversos compostos, assim como liberar a água da partícula de lodo.
Contudo, ainda não há estudos na literatura sobre a utilização do ozônio para o tratamento de
lodos de ETAs. Deste modo, este estudo objetivou avaliar a influência da ozonização nas
características do lodo adensado e na água clarificada, assim como investigar o efeito da
ozonização para a desidratação do lodo da ETA de São Gabriel/RS (Brasil). A investigação
experimental foi dividida em quatro etapas: ensaios preliminares, com a determinação dos
efeitos da ozonização e adensamento do lodo; avaliação da desidratação, identificando a
influência da pré-ozonização e floculação para o desague do lodo; avaliação da água clarificada
e do lodo adensado, após a pré-ozonização e floculação; desidratação em geotêxtil,
determinando a influência da ozonização e floculação na drenagem e desidratação do lodo. Os
resultados da primeira etapa evidenciaram que o tempo de sedimentação alterou apenas o teor
de sólidos totais (ST) e sólidos totais fixos (SFT), enquanto o O3 teve efeito sob os todos os
parâmetros avaliados. O tratamento com maior dosagem de ozônio (1,1 gO3/g ST) resultou em
maiores concentrações de ST (39,15 g/L), SFT (28,90 g/L), remoção de carbono total (13% C) e
solubilização de alumínio (88,56 mg/L Al), e menores tamanho de partícula (42,6 µm TP) e pH
(3,6). A combinação do tratamento por ozonização e floculação apresentou menor resistência
específica a filtração (REF) para o lodo, com resultados entre 3,19 - 5,85E+12 m/kg. Os
resultados das melhores condições de dosagens de ozônio e polímero foram de 0,24 gO3/g ST
e 4 mg pol/g ST. Posterior a pré-ozonização e floculação nas dosagens aplicadas a água
clarificada apresentou menor turbidez, cor, pH, alumínio, ferro e chumbo, mas maior
condutividade, concentração de ânions (fluoreto, cloreto, nitrato e sulfato), manganês e bário.
O lodo obteve maior concentração de ST (22,14±1,14 g/L) e TP (42,63±1,48 µm), e menor
índice volumétrico do lodo (IVL) (22,6±0,65 mL/g), com potencial zeta (PZ) negativo. A
utilização de geotêxtil para lodo ozonização e floculação resultou em uma melhor drenagem e
desidratação, com maior volume acumulado drenado (4519,5 mL) e menor turbidez (12 NTU)
ao final do tempo de drenagem (90 minutos). Maior teor de ST (10,94±0,93 %), menor umidade
(9,02±0,67% U) e teor de C (6,90±0,18%), com eficiência de desidratação (ED) de 89,9%. A
influência da ozonização para a desidratação do lodo demostrou ser eficiente com melhora
significativa na desidratação do lodo da ETA em estudo. | por |
dc.contributor.advisor1 | Carissimi, Elvis | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4642912749433316 | por |
dc.contributor.referee1 | Etchepare, Ramiro Gonçalves | |
dc.contributor.referee2 | Alcaraz González, Víctor | |
dc.contributor.referee3 | Brusa, Ana Beatris Souza de Deus | |
dc.contributor.referee4 | Swarowsky, Alexandre | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5976292134786489 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |