dc.creator | Puhl, Vanessa de Andrade | |
dc.date.accessioned | 2022-01-27T11:44:45Z | |
dc.date.available | 2022-01-27T11:44:45Z | |
dc.date.issued | 2021-10-15 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/23611 | |
dc.description.abstract | Water supply in rural communities without access to treatment is a challenge to be overcome.
In this perspective, a simple, accessible and easy-to-use technology, such as the domestic
biological filter, maybe a viable alternative. The study aimed to evaluate the enzymatic activity
by microorganisms involved in the filtration process in intermittent slow filters. The evaluation
of microbial indicators in-depth in the filter medium was carried out through enzymatic tests
according to the hydrolysis of fluorescein diacetate and the degradation of triphenyltetrazolium
chloride, in addition to organic matter. Three columns (triplicate) were filled with Fine sand
(d10 = 0.16 mm) with an initial filtration rate of 1.19 x10-4 m/s and another three columns
(triplicate) with Medium sand (d10 = 0.45 mm) and initial filtration rate of 5.39 x10-4 m/s. The
columns were operated with a downward flow regime and intermittent flow. Daily monitoring
of raw water from a lake in a permanent preservation area and filtered water was carried out,
according to physical parameters (turbidity, temperature, apparent and true color), chemical
(dissolved oxygen, pH and electrical conductivity), and hydraulic (filtration rate and hydraulic
conductivity), in a single filtration run (115 days). A statistical test was performed using
analysis of variance (ANOVA) to compare means and significance using the Tukey test. Minor
variations in water quality were observed during acclimatization phase of the columns.
Afterwards, stability was favorable to microbiological development demonstrated with
enzymatic tests. The particle size characteristics did not significantly differ between physical
and chemical aspects of water quality. It was possible to notice microbiological activity along
filters' depth through enzymatic assays and analysis of the organic matter related to biological
clogging. Oscillation points of the identified concentrations are probably due to the particle size
distribution used, which allowed the percolation of particles and microorganisms to deeper
layers, resulting in internal clogging. It was found that the presence of dehydrogenase through
TTC maintained oscillating concentrations in-depth. In the FDA's enzymatic hydrolysis assay,
it was possible to visualize evidence of greater biological activity in the first layers of the filter
media and its decay in-depth. It is concluded that under these hydraulic conditions, the filters
can operate for long periods, presenting low clogging and providing a longer useful life to the filter. | eng |
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 | Atividade enzimática | por |
dc.subject | Filtração lenta intermitente | por |
dc.subject | Desidrogenase Cloreto Trifeniltetrazólio (TTC) | por |
dc.subject | Hidrólise do Diacetato de Fluoresceína (FDA) | por |
dc.subject | Enzymatic activity | eng |
dc.subject | Slow sand filtration | eng |
dc.subject | Triphenyltetrazolium Chloride (TTC) | eng |
dc.subject | Fluorescein Diacetate (FDA) | eng |
dc.title | Avaliação da colmatação biológica através da atividade enzimática em filtros lentos intermitentes para uso unifamiliar | por |
dc.title.alternative | Biological clogging assessment through enzymatic activity at slow intermittent filters for domestic purposes | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O abastecimento de água em comunidades rurais e sem acesso a tratamento é um desafio a ser
vencido. Nesta perspectiva, uma tecnologia simples, acessível e de fácil manuseio, como o filtro
biológico doméstico, pode ser uma alternativa viável. O estudo objetivou a avalição de
atividade enzimática por microrganismos envolvidos no processo de filtração em filtros lentos
intermitentes. A avaliação dos indicadores microbianos em profundidade no meio filtrante foi
realizada através de testes enzimáticos conforme a hidrólise do diacetato de fluoresceína e a
degradação de cloreto trifeniltetrazólio, além de matéria orgânica. Três colunas (triplicata)
foram preenchidas de Areia Fina (d10 = 0,16 mm) com taxa de filtração inicial de 1,19x10-4 m/s
e outras três colunas (triplicatas) de Areia Média (d10 = 0,45 mm) e taxa de filtração inicial de
5,39x10-4 m/s. As colunas foram operadas com regime de escoamento descendente e fluxo
intermitente. Realizou-se o monitoramento diário da água bruta, proveniente de um lago de área
de preservação permanente, e água filtrada, conforme os parâmetros físicos (turbidez,
temperatura, cor aparente e verdadeira), químicos (oxigênio dissolvido, pH e condutividade
elétrica), e hidráulicos (taxa de filtração e condutividade hidráulica), em uma única carreira de
filtração (115 dias). Realizou-se teste estatístico através de análise de variância (ANOVA) para
comparação de médias e de significância pelo Teste de Tukey. Foram observadas pequenas
variações da qualidade de água na fase de aclimatação dos pilotos. Após, apresentou-se
estabilidade favorável ao desenvolvimento microbiológico demonstrado com os testes
enzimáticos. As características granulométricas não exerceram diferença significativa entre
aspectos físicos e químicos de qualidade da água. Através dos ensaios enzimáticos e análise de
matéria orgânica, relacionados com a colmatação biológica, percebeu-se a existência de
atividade microbiológica ao longo de toda a extensão dos filtros. Pontos de oscilação das
concentrações identificadas se devem provavelmente à distribuição granulométrica utilizada,
que permitiu a percolação de partículas e microrganismos até camadas mais profundas,
resultando em colmatação interna. Constatou-se que a presença de desidrogenase através do
TTC manteve concentrações oscilantes ao longo da profundidade. No ensaio enzimático da
hidrólise do FDA, foi possível visualizar evidências de maior atividade biológica nas primeiras
camadas do meio filtrante e seu decaimento em profundidade. Conclui-se que nestas condições
hidráulicas, os filtros sejam capazes de operar por longos períodos, apresentando baixa
colmatação e proporcionando uma maior vida útil ao filtro. | por |
dc.contributor.advisor1 | Soares, Marcus Bruno Domingues | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/0892156896085348 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Medeiros , Raphael Corrêa | |
dc.contributor.referee1 | Nonato, Thyara Campos Martins | |
dc.contributor.referee2 | Borba, Willian Fernando de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6461325445900760 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Ciências Ambientais | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::OUTROS::CIENCIAS | por |
dc.publisher.unidade | UFSM Frederico Westphalen | por |