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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35702| Título: | Remoção de nutrientes e contaminantes emergentes em um sistema de tratamento de efluente hospitalar composto de um reator anóxico-lodos ativados de aeração prolongada |
| Título(s) alternativo(s): | Removal of nutrients and emerging contaminants in a hospital effluent treatment system consisting of an anoxic reactor-activated sludge with prolonged aeration |
| Autor(es): | Campos, Roger Francisco Ferreira de |
| Orientador(es): | Pagioro, Thomaz Aurélio |
| Palavras-chave: | Micropoluentes Águas residuais - Purificação - Aeração Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico Saúde ambiental Resíduos de serviços de saúde Micropollutants Sewage - Purification - Aeration Sewage - Purification - Biological treatment Environmental health Medical wastes |
| Data do documento: | 26-Jul-2024 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Curitiba |
| Citação: | CAMPOS, Roger Francisco Ferreira de. Remoção de nutrientes e contaminantes emergentes em um sistema de tratamento de efluente hospitalar composto de um reator anóxico-lodos ativados de aeração prolongada. 2024. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024. |
| Resumo: | A presença de micropoluentes no meio ambiente é um indicativo ambiental significativo, frequentemente relacionado aos sistemas convencionais de tratamento biológico. Esses sistemas, em geral, não são especificamente projetados para lidar com compostos emergentes, destacando a necessidade de estudos aprofundados sobre a interação e remoção desses compostos em diversas formas de tratamento. Embora os sistemas de tratamento por via óxica (O-Lodos Ativados) sejam amplamente utilizados no tratamento de efluentes, os estudos relacionados aos sistemas anóxico-óxico (A/O – Lodos Ativados) ainda são limitados no contexto da remoção de compostos emergentes. Portanto, o presente trabalho tem como objetivo analisar a presença e remoção de compostos emergentes em um sistema de tratamento de efluente hospitalar em escala real, por meio de um reator anóxico-lodos ativados. Para o desenvolvimento do estudo, foi realizada uma análise da eficiência de remoção em diferentes períodos sazonais, além de coletas específicas para analisar a correlação ambiental, utilizando parâmetros físico-químicos e micropoluentes. O estudo de interação da sazonalidade foi conduzido com um Tempo de Detenção Hidráulica (TDH) de 24 horas, enquanto o estudo de correlação ambiental foi realizado com um TDH de 36,45 horas, com coletas realizadas em intervalos de 2 horas. No estudo da sazonalidade, foram avaliados 5 compostos emergentes da classe de antibióticos, 5 compostos da classe de hormônios, 6 compostos da classe de antibióticos, e 1 composto de cada uma das seguintes classes: corticoide, estimulante, diurético e antilipêmico. No estudo da correlação ambiental, quinta coleta, foi realizada a análise de 3 hormônios naturais e 1 estimulante, compondo Progesterona (PRO), estradiol (E2), estrona (E1) e cafeína (CF). O estudo apresentou uma boa eficiência ao longo dos períodos sazonais. A temperatura se mostrou um fator limitante para o tratamento via A/O–Lodos Ativados, visto que a eficiência foi maior em estações mais quentes do que em estações mais frias. Nas estações de outono e inverno, a desnitrificação e a nitrificação foram reduzidas no sistema A/O–Lodos Ativados. Ao longo dos diferentes períodos sazonais, foram detectados 19 compostos emergentes, com o Ibuprofeno (IBU) apresentando a maior concentração no efluente bruto (9405,32 µg L-1) e a furosemida (FR) no efluente tratado (546,62 µg L-1). O estudo indicou que o período de TDH é um fator limitante na eficiência de remoção dos compostos emergentes. No estudo de correlação ambiental, foram observadas eficiências de remoção de 21,22% para PRO, 100% para E2, 80,37% para E1 e 98,43% para CF. Sendo assim, o reator A/O–Lodos Ativados se caracteriza como um sistema promissor na remoção de nutrientes e contaminantes emergentes. No entanto, estudos complementares são necessários para aprofundar o entendimento dos mecanismos de tratamento dos sistemas anóxicos-lodos ativados, visando otimizar sua eficiência e eficácia na remoção desses compostos. |
| Abstract: | The presence of micropollutants in the environment is a significant environmental indicator, often linked to conventional biological treatment systems. These systems, generally, are not specifically designed to handle emerging compounds, highlighting the need for in-depth studies on the interaction and removal of these compounds in various treatment methods. While oxic activated sludge systems (O-Activated Sludge) are widely used for wastewater treatment, studies related to anoxic-oxic systems (A/O–Activated Sludge) remain limited in the context of removing emerging compounds. The present work aims to analyze the presence and removal of emerging compounds in a full-scale hospital wastewater treatment system using an anoxic-oxic reactor. To develop the study, an analysis of removal efficiency during different seasonal periods was conducted, along with specific collections to analyze environmental correlation using physicochemical parameters and micropollutants. The seasonal interaction study was conducted with a Hydraulic Retention Time (HRT) of 24 hours, while the environmental correlation study was carried out with an HRT of 36.45 hours, with samples taken at 2-hour intervals. In the seasonal study, 5 emerging compounds from the antibiotic class, 5 compounds from the hormone class, 6 compounds from the antibiotic class, and 1 compound from each of the following classes: corticosteroid, stimulant, diuretic, and antilipemic were evaluated. In the environmental correlation study, comprising the fifth collection, the analysis of 3 natural hormones and 1 stimulant was performed, consisting of Progesterone (PRO), estradiol (E2), estrone (E1) and caffeine (CF). The study showed good efficiency throughout the seasonal periods. Temperature proved to be a limiting factor for the treatment via A/O–Activated Sludge, since the efficiency was greater in warmer seasons than in colder seasons. In the autumn and winter seasons, denitrification and nitrification were reduced in the A/O–Activated Sludge system. Throughout the different seasonal periods, 19 emerging compounds were detected, with Ibuprofen (IBU) presenting the highest concentration in the raw effluent (9405.32 µg L-1) and furosemide (FR) in the treated effluent (546.62 µg L-1). The study indicated that the HRT period is a limiting factor in the removal efficiency of emerging compounds. In the environmental correlation study, removal efficiencies of 21.22% for PRO, 100% for E2, 80.37% for E1 and 98.43% for CF were observed. Further studies are needed to deepen the understanding of the treatment mechanisms of anoxic-oxic systems, aiming to optimize their efficiency and effectiveness in removing these compounds. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/35702 |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil |
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