Desinfecção de efluente sanitário biotratado por UV/H2O2 e O3 : Disinfection of biotrated sanitary effluent by UV/H2O2 and O3

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Malvestiti, Jacqueline Aparecida, 1986-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641327
Resumo: Orientador: Renato Falcão Dantas
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spelling Desinfecção de efluente sanitário biotratado por UV/H2O2 e O3 : Disinfection of biotrated sanitary effluent by UV/H2O2 and O3Disinfection of biotrated sanitary effluent by UV/H2O2 and O3DesinfecçãoÁgua - ReúsoOzonizaçãoWater reuseOzonizationOrientador: Renato Falcão DantaslTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de TecnologiaResumo: Os tratamentos por UV/H2O2 e ozonização são métodos capazes de degradar diversas classes de contaminantes orgânicos e desinfetar água e esgoto. Entretanto, a composição do efluente pode afetar a eficiência do tratamento, retardando a inativação de microrganismos devido à presença de material reativo que compete para reagir com os oxidantes. Porém, ainda não está claro como cada componente do esgoto pode afetar processos baseados na formação de radicais hidroxila (HO•). Neste contexto, essa tese propôs estudar a influência dos principais componentes presentes em efluentes, com ênfase nos contaminantes industriais: 4- nonilfenol (4-NP), ftalato de dibutila (DBP) e o ftalato de bis-(2-etilhexila) (DEHP), constituintes inorgânicos (nitratos e carbonatos) e metais (Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb e Zn) no processo de desinfecção empregando o processo oxidativo avançado UV/H2O2 e ozonização. Os experimentos de UV/H2O2 e ozonização foram conduzidos em condições de laboratório, utilizando o planejamento experimental para verificar a influência dos distintos parâmetros operacionais, assim como, avaliar os efeitos da matriz inorgânica do efluente sanitário, constituída por sete metais, carbonato, nitrato e da matriz orgânica: contaminantes industriais, na inativação e reativação de indicadores de contaminação fecal e na toxicidade final do efluente. De acordo com os resultados, ambos tratamentos foram afetados negativamente pela presença de carbonato, nitrato e contaminantes orgânicos industriais, reduzindo a inativação de coliformes totais e Escherichia coli. No entanto, o carbonato foi o principal inibidor da desinfecção. Os metais, em geral, tiveram uma influência positiva na inativação dos indicadores, agindo como catalisadores para ambos tratamentos. A reativação dos indicadores, após 72h dos tratamentos foi maior quando as substâncias inibidoras da inativação (carbonato, nitrato e contaminantes industriais), estavam presentes, entretanto, não atingiram níveis relevantes que poderiam ter implicações no reúso do efluente tratado. Os indicadores de desinfecção tiveram diferentes sensibilidades às substâncias adicionadas ao efluente, sendo a inativação de E. coli mais afetada do que os coliformes totais, o que pode levar a interpretações diferentes de grau de inibição, dependendo do indicador de desinfecção usado. Os componentes adicionados ao efluente tiveram efeito negativo na toxicidade do efluente, mas em níveis diferentes. Em geral, carbonato e nitrato foram os componentes menos tóxicos, sendo os contaminantes industriais, assim como os metais (principalmente Cr e Pb) tóxicos para ambos os testes. Entretanto, a toxicidade final do efluente foi reduzida após os tratamentos.Abstract: UV/H2O2 and ozonation treatments are methods capable of removing various classes of contaminants and disinfecting water and wastewater. However, an effluent composition can affect the treatment efficiency delaying the inactivation of microorganisms due to the presence of reactive material that competes to react with oxidants. However, it is not yet clear how each component of sewage can affect processes based on the formation of HO• radicals. In this context, these thesis studied the influence of the main effluents components, industrial contaminants, inorganic constituents (nitrates and carbonates) and metals in the disinfection process using the UV/H2O2 and ozonation. The experiments were carried out under laboratory conditions and consists on the characterization of sanitary effluent; carrying out experiments of UV/H2O2 and ozonation, using experimental planning to verify the influence of the different operational parameters, as well as to evaluate the effects of the sanitary effluent organic matrix, constituted for seven metals (Al, Cr, Cu, Fe, Ni, Pb and Zn), carbonate, nitrate and industrial contaminants (DBP, DEHP and 4-NP), in the inactivation of fecal contamination indicators and in the final effluent toxicity. The results showed that both treatments were negatively affected by the presence of carbonate, nitrate and industrial contaminants, reducing the total coliforms and Escherichia coli inactivation. However, carbonate was the main inhibitor of disinfection. Metals, in general, had a positive influence on the inactivation of indicators, acting as catalysts. The indicators reactivation after 72h of the treatments was more important when the substances that inhibit inactivation (carbonate, nitrate and industrial contaminants) were present, however, it did not reach relevant levels that could have implications for the treated effluent reuse. The disinfection indicators had different sensitivities to the effluent spiked substances, the inactivation of E. coli being more affected than the total coliforms, which can lead to different interpretations of the degree of inhibition, depending on the disinfection indicator used. The components added to the effluent had a negative effect on the effluent toxicity, but at different levels. In general, carbonate and nitrate were the least toxic components and, the industrial contaminants, as well as metals (mainly Cr and Pb) toxic for both tests. However, the final toxicity of the effluent was reduced after the treatments.DoutoradoAmbienteDoutora em TecnologiaFAPESP2016/07911-7[s.n.]Dantas, Renato Falcão, 1978-Dezotti, MárciaNogueira, Raquel Fernandes PupoTrovó, Alám GustavoSilva, Gustavo Henrique Ribeiro daUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de TecnologiaPrograma de Pós-Graduação em TecnologiaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMalvestiti, Jacqueline Aparecida, 1986-20212021-02-25T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online ( 115 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641327MALVESTITI, Jacqueline Aparecida. Desinfecção de efluente sanitário biotratado por UV/H2O2 e O3 : Disinfection of biotrated sanitary effluent by UV/H2O2 and O3 . 2021. 1 recurso online ( 115 p.) lTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641327. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1164519Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-05-12T08:35:40Zoai::1164519Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-05-12T08:35:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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