Resumo A cloração é o método mais utilizado para promover a desinfecção da água para consumo humano. Durante a passagem de água clorada em sistemas de abastecimento de água, a concentração de cloro residual livre (CRL) decai, cuja taxa de reação depende das características da água natural. Neste trabalho, foi avaliado a decadência da concentração de residual de cloro livre em dois tipos de água, subterrânea e superficial, com diferentes concentrações de matéria orgânica, sob a perspectiva da influência do tempo de deslocamento da água, dependente dos cenários de consumo nas redes de distribuição, cujos módulos de abastecimento são caracterizados por baixa adensamento populacional e operam sob as condições iniciais de demanda previstas nos projetos. Foi considerado o efeito da temperatura e do carbono orgânico total (COT) sobre os valores das constantes cinéticas de decaimento de massa (kb), utilizadas nos modelos matemáticos que simulam a qualidade da água. Os tempos de viagem nos nós mais críticos e as concentrações mínimas de desinfetante na entrada do módulo de abastecimento para cumprir a legislação foram iguais a 40 horas e 0,27-0,28 mg L-1 para as redes de distribuição do condomínio Vale dos Pássaros e 144 horas e 0,30-0,36 mg L-1 para o condomínio Terras Alphaville.

Abstract Chlorination is the most widely used method for disinfecting water for human consumption. While the chlorinated water travels through a distribution system, the concentration of free residual chlorine (FRC) declines depending on the natural water characteristics. This study investigated FRC decay in two types of water sources - ground and surface water - with varied concentrations of organic compounds. The travel time variable depended on water consumption patterns of both distribution systems which attend low density populations and their initial project needs. Based on mathematical simulation techniques of water quality models, the study also investigated the effects of water temperature and total organic carbon (TOC) on the kinetic constants (kb) of chlorine decay. Results show that travel time in the most critical locations in the water networks and the minimum disinfectant concentrations required at the entry points were 40 hours and 0.27-0.28 mg L-1 at Vale dos Pássaros housing complex, and 144 hours and 0.30-0.36 mg L-1 at Terras Alphaville housing complex.

Resumo A densidade do fitoplâncton em lagoas de estabilização influencia no desempenho do tratamento. A hipótese foi que a estrutura da comunidade fitoplanctônica varia de acordo com as mudanças locais e temporais e, consequentemente, influencia o tratamento do efluente. Foram analisados a estrutura da comunidade fitoplanctônica em lagoas facultativas e de maturação no Brasil central para fornecer orientações sobre a operação e manutenção do sistema. Foram medidas a densidade, abundância, diversidade, riqueza, dominância e diversidade beta das espécies. A eficiência do tratamento foi avaliada com base na Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO). Adicionalmente, foi realizada uma Análise de Correspondência Canônica (CCA) para investigar como variáveis físicas e químicas influenciaram a composição das espécies mais abundantes nas estações seca e chuvosa, e as microalgas mais relacionadas à remoção de DBO. Foram registrados 168 táxons e as classes mais abundantes em ambas as lagoas foram Chlorophyceae e Cyanophyceae (40% potencialmente tóxicas). A lagoa de maturação possui maior adaptabilidade na estação chuvosa, enquanto a lagoa facultativa foi mais flexível na estação seca. O melhor período de crescimento variou entre as espécies. Em ambas as lagoas, a Chlorella minutissima foi a que mais contribuiu para a otimização do tratamento. Assim, identificar espécies de fitoplâncton e relacioná-las com parâmetros de qualidade da água e a sazonalidade pode ajudar a entender a dinâmica ecológica do tratamento de águas residuais e fornecer informações úteis para a operação e manutenção de lagoas de estabilização.

Abstract Density of phytoplankton in stabilization ponds influences treatment performance. The study hypothesized that the phytoplankton community structure varies according to local and temporal changes and consequently influences the treatment of the effluent. Phytoplankton community structure in facultative and maturation ponds in central Brazil was analyzed to provide guidance on system operation and maintenance. Further, species density, abundance, diversity, richness, dominance and beta diversity were measured. The efficiency of the treatment was evaluated based on Biochemical Oxygen Demand (BOD). Additionally, a Canonical Correspondence Analysis (CCA) was used to investigate how physical and chemical variables influenced the composition of the most abundant species in the dry and rainy seasons and the microalgae that were most related to the removal of BOD. One hundred and sixty-eight taxa were recorded, and the most abundant classes in both ponds were Chlorophyceae and Cyanophyceae (40% potentially toxic). The maturation pond had greater adaptability in the rainy season, while the facultative pond was more flexible in the dry season. The best period of growth varied among species. In both ponds, Chlorella minutissima was the one which most contributed to the optimization of the treatment. Thus, identifying phytoplankton species and relating them to water quality parameters and weather can help to understand the ecological dynamics of wastewater treatment and provide useful information for the operation and maintenance of stabilization ponds.

In this work, the biological denitrification associated with anoxic oxidation of methane and the microbial diversity involved were studied. Kinetic tests for nitrate (NO3-) and nitrite (NO2-) removal and methane uptake were carried out in 100 mL batch reactors incubated in a shaker (40 rpm) at 30 ºC. Denitrificant/methanotrophic biomass was taken from a laboratory scale reactor fed with synthetic nitrified substrates (40 mgN L-1 of NO3- and subsequently NO2-) and methane as carbon source. Results obtained from nitrate removal followed a first order reaction, presenting a kinetic apparent constant (kNO3)) of 0.0577±0.0057d-1. Two notable points of the denitrification rate (0.12gNO3--N g-1 AVS d-1 and 0.07gNO3--N g-1 AVS d-1) were observed in the beginning and on the seventh day of operation. When nitrite was added as an electron acceptor, denitrification rates were improved, presenting an apparent kinetic constant (kNO2) of 0.0722±0.0044d-1, a maximum denitrification rate of 0.6gNO2--N g-1AVS d-1, and minimum denitrification rate of 0.1gNO2--N g-1AVS d-1 at the beginning and end of the test, respectively. Endogenous material supporting denitrification and methane concentration dissolved in the substrate was discarded from the control experiments in the absence of methane and seed, respectively. Methylomonas sp. was identified in the reactors fed with nitrate and nitrite as well as uncultured bacterium.