dc.creator | Zimmermann, Bárbara Machado | |
dc.date.accessioned | 2024-02-28T13:30:07Z | |
dc.date.available | 2024-02-28T13:30:07Z | |
dc.date.issued | 2024-01-19 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/31587 | |
dc.description.abstract | Steroid hormones are constantly excreted by humans and reach surface waters through the
discharge of domestic effluents. Although found in low concentrations in waters, can cause
tissues, organs and cells damage of humans, aquatic organisms and wildlife. Among these,
estrone (E1) has a high potential for endocrine disruption and is found in greater concentration
in the environment due to its high persistence. Traditional wastewater treatment methods are
unable to completely remove these micropollutants. Thus, due to the growing concern with
water quality and public health, constructed wetlands (CWs) are being increasingly used for the
decentralized wastewater treatment due to their economic and operational advantages over
conventional treatment. But, when the sewage contains persistent organic pollutants, it is
important to perform a final polishing of this effluent, such as the application of the adsorption
with the use of powdered activated carbon (PAC). Both CWs and adsorption are technologies
that present simplicity, low operating and maintenance costs and high efficiency rates for
removing emerging pollutants, considerably reducing the availability of these species in the
environment. Thus, the main objective of this work was the evaluation of the performance of
the treatment vertical flow constructed wetland with saturated layer at the bottom followed by
the adsorption operation as a polishing stage in the reduction of E1 from domestic wastewater.
Quali-quantitative analyzes of raw and treated sewage samples in the CW and chemical and
physical characterizations of the adsorbent were carried out. Through the experimental design
CCD 2
3
, the effects of the variation of pH, temperature and adsorbent dosage on the TOC
adsorption capacity was examined. The optimal condition for E1 reduction was determined
from the TOC quantitation analysis. E1 reduction was analyzed using the UHPLC-MS
technique. The results showed that the vertical flow constructed wetland with saturated layer at
the bottom achieved removal efficiencies of 98.7% COD, 98.5% TSS and 80.39% TN, and that
this final effluent of pilot system can be released into Brazilian´s natural water bodies and used
for class B reuse activities. PAC showed amorphous, micro and mesoporous structure and a
surface area of 617.35 m2
g
-1
. Through the CCD 2
3
, it was possible to optimize the operational
conditions. The optimal point was at pH= 12, temperature = 25ºC and PAC dosage = 1.1 g L-1
,
achieving a removal efficiency of TN equivalent to 100% in the time of 180 minutes. The
UHPLC-MS analysis showed that in the time of 30 minutes of adsorption there was a 100%
reduction of E1 in the final effluent. Therefore, the combined process can be an excellent
alternative for treatmet wastewater containing steroids. | 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 | Poluentes emergentes | por |
dc.subject | Desreguladores endócrinos | por |
dc.subject | Filtros plantados com macrófitas | por |
dc.subject | Hormônios | por |
dc.subject | Tratamento de esgoto doméstico | por |
dc.subject | Emerging pollutants | eng |
dc.subject | Endocrine disruptors | eng |
dc.subject | Filter planted with macrophytes | eng |
dc.subject | Hormones | eng |
dc.subject | Domestic wastewater treatment | eng |
dc.title | Redução de estrona de esgoto doméstico em wetland construído de fluxo vertical com fundo saturado seguido de adsorção como etapa de polimento | por |
dc.title.alternative | Estrone reduction of domestic wastewater in vertical flow constructed wetland with saturated layer at the bottom followed by adsorption as a polishing stage | eng |
dc.type | Tese | por |
dc.description.resumo | Os hormônios esteroides são excretados, constantemente, pelo homem e atingem as águas
superficiais através da descarga de efluentes domésticos. Embora encontrados em baixas
concentrações em águas, podem causar danos aos tecidos, órgãos e células dos seres humanos,
dos organismos aquáticos e da vida selvagem. Dentre estes, a estrona (E1) apresenta alto
potencial de desregulação endócrina e se encontra em maior concentração no ambiente devido
a sua elevada persistência. Os métodos tradicionais de tratamento de águas residuárias são
incapazes de remover totalmente estes micropoluentes. Assim, em razão da crescente
preocupação com a qualidade da água e a saúde pública, os wetlands construídos (WCs) estão
sendo cada vez mais utilizados para o tratamento descentralizado de águas residuárias devido
as suas vantagens econômicas e operacionais frente ao tratamento convencional. Mas, quando
as águas residuárias contêm poluentes orgânicos persistentes, é importante realizar um
polimento final deste efluente, como a aplicação de adsorção com o uso do carvão ativado em
pó (CAP). Tanto os WCs quanto a adsorção são tecnologias que apresentam simplicidade,
baixos custos de operação e manutenção e altos índices de eficiência de remoção de poluentes
emergentes, reduzindo consideravelmente a disponibilidade destas espécies no meio ambiente.
Desta forma, o objetivo principal deste trabalho consistiu na avaliação do desempenho do
tratamento wetland construído de fluxo vertical com fundo saturado (WCFV-FS) seguido da
operação de adsorção como etapa de polimento na redução de E1 do esgoto doméstico. Foram
realizadas análises quali-quantitativas das amostras de esgoto bruto e tratado no WC e
caracterizações químicas e físicas do adsorvente. Foram examinados, através do planejamento
experimental DCCR 2
3
, os efeitos da variação do pH, da temperatura e da dosagem do
adsorvente sobre a capacidade de adsorção de COT. A condição ótima para redução de E1 foi
determinada a partir da análise de quantificação de COT. A redução de E1 foi analisada a partir
da técnica UHPLC-MS. Os resultados obtidos mostraram que o WCFV-FS alcançou eficiências
de remoção de 98,7% DQO, 98,5% SST e 80,39% NT e que este efluente final do sistema piloto
pode ser lançado em corpos hídricos nacionais e destinado às atividades de reuso da classe B.
O CAP apresentou estrutura amorfa, micro e mesoporosa e uma área de superfície de 617,35
m2
g
-1
. Através do DCCR 23
, foi possível otimizar as condições operacionais, constatando-se
que o ponto ótimo foi em pH= 12, temperatura = 25ºC e dosagem CAP = 1,1 g L-1
, alcançando
uma eficiência de remoção de TN equivalente a 100% em 180 min. A análise UHPLC-MS
mostrou que em 30 min de adsorção houve uma redução de 100% de E1 no efluente final.
Assim, o processo combinado pode ser uma excelente alternativa de tratamento de águas
residuárias contendo esteroides. | por |
dc.contributor.advisor1 | Wolff, Delmira Beatriz | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/2590812446293555 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Dotto, Guilherme Luiz | |
dc.contributor.referee1 | Carissimi, Elvis | |
dc.contributor.referee2 | Machado, Ênio Leandro | |
dc.contributor.referee3 | Kemerich, Pedro Daniel da Cunha | |
dc.contributor.referee4 | Cadaval , Tito Roberto Sant´Anna | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2367445011876224 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Ambiental | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |