Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de reúso de água na lavagem de caminhões a partir do efluente tratado por um Contator Biológico Rotativo operado em escala real. Para avaliação do potencial de reúso foi realizado um balanço de massa para o sistema de reúso levando em consideração a concentração de Sólidos Dissolvidos Totais como contaminante crítico. O sistema de tratamento produziu um efluente com concentrações médias de cor, turbidez, SDT e DBO5 de 45 ± 14 uC, 15 ± 6,0 NTU, 244 ± 99 mg SDT/L e 14 ± 7,3 mg O2/L, respectivamente. Com base no balanço de massa e considerando o valor de SDT estabelecido na NBR 13.696, caso não fosse adotado o enxágue final com água limpa, o potencial de reúso seria de 40%. No entanto, adotando-se 30% do enxágue final com água limpa, seria possível reutilizar até 70% do efluente tratado sem comprometer o desempenho da lavagem dos caminhões. A adoção do sistema de reúso possibilitaria uma redução de R$ 2.590,75/mês no custo operacional do lava-rápido.

This study evaluated the water reuse potential for truck washing using the effluent treated by a Rotating Biological Contactor (RBC) operated in full scale. In order to evaluate the reuse potential, a mass balance was performed for the reuse system taking into account the concentration of Total Dissolved Solids as the critical contaminant. The treatment system produced an effluent with average concentration of color, turbidity, TDS and BOD5 of 45 ± 14 uC, 15 ± 6.0 NTU, 244 ± 99 mg TDS / L and 14 ± 7.3 mg O2 / L, respectively. Based on the mass balance, and considering the TDS concentration established in NBR 13.696, if the final rinse does not use clean water, the potential for effluent reuse can reach 40%. However, if clean water is used as 30% of the total rinsing volume, it would be possible to reuse 70% of the treated effluent without compromising truck washing performance. This water reuse approach would result in an operational cost reduction of R$ 2,590.75/month.

Resumo Neste estudo se avaliou a remoção de nitrogênio e matéria orgânica em biorreatores com membranas submersas operado em condição de nitrificação e desnitrificação simultânea controlada por aeração intermitente. Foi utilizado um sistema de biorreator com membranas submersas, em escala piloto, para tratamento de esgoto doméstico. A concentração de oxigênio dissolvido foi mantida entre 0,5 e 0,8 mg L-1. A concentração dos sólidos suspensos voláteis no liquor misto (SSVLM) do sistema variou de 1 a 6 g L-1. A eficiência do sistema foi avaliada por meio da remoção de matéria orgânica quantificada pela Demanda Química de Oxigênio (DQO), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) e Carbono Orgânico Total (COT). A remoção de nitrogênio foi avaliada por meio da quantificação de Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK) e nitrogênio amoniacal. Durante o período de partida do sistema, as eficiências de remoção de DQO e NTK foram próximas de 90% e 80%, respectivamente. Após serem estabelecidas as condições de nitrificação e desnitrificação simultânea (NDS), a eficiência de remoção de DQO e NTK tiveram valores médios de 70% e 99%, respectivamente. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de Biorreatores com Membranas (BRM), operando com nitrificação e desnitrificação simultâneas, foi capaz de remover matéria orgânica e nitrogênio em um único reator, produzindo um permeado de alta qualidade.

Abstract This study evaluated the removal of nitrogen and organic matter in a membrane bioreactor system operating in a condition of simultaneous nitrification and denitrification controlled by intermittent aeration. A submerged-membrane system in a bioreactor was used in a pilot scale to treat domestic wastewater. The dissolved oxygen concentration was maintained between 0.5 and 0.8 mg L-1. The concentration of the mixed liquor suspended solids (MLSS) in the system ranged from 1 to 6 g L-1. The system efficiency was evaluated by the removal efficiency of organic matter, quantified by Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD5) and Total Organic Carbon (TOC). Nitrogen removal was assessed by quantifying Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) and ammonia nitrogen. During the system start-up, the removal efficiencies of COD and NTK were around 90% and 80%, respectively. After the simultaneous nitrification and denitrification (SND) conditions were established, the removal efficiencies of COD and NTK were 70% and 99%, respectively. These results showed that sewage treatment with the membrane bioreactor (MBR) system, operating with simultaneous nitrification and denitrification conditions, was able to remove organic matter and promote nitrification and denitrification in a single reactor, producing a high-quality permeate.

O perfil de consumo do cidadão brasileiro vem se alterando no sentido de buscar alternativas que reduzam despesas. Um dos focos principais dessa mudança de atitude são os dispêndios de eletricidade, em particular no que se refere a sistemas de aquecimento de água. Os fabricantes desses equipamentos agregam valor a seus produtos muito além do preço; uma via regularmente usada por tal estratégia é a valorização do desempenho ambiental. O presente estudo comparou em termos de desempenho ambiental, quatro modais de aquecimento de água para banho: elétrico, a gás, solar e híbrido, operados sob mesmas condições. A verificação foi realizada por meio da técnica de Avaliação de Ciclo de Vida, para categorias de impacto de mudanças climáticas, acidificação, eutrofização e depleções de recursos hídricos, fósseis e de metais. Os resultados indicaram que os sistemas elétrico e híbrido são menos agressivos ao ambiente em todos os impactos verificados, e que o sistema a gás detém o pior desempenho do conjunto. Por depender de eletricidade nas condições em que o estudo se desenvolveu, o aquecimento solar foi bastante penalizado.

The consumption profile of Brazilian citizens is changing as alternatives are sought to reduce costs. A major focus of this change of attitude involves expenditures for electricity, particularly in relation to water heating systems. The manufacturers of these devices add value to their products beyond price. A usual strategy is the enhancement of the environmental performance of the product. This study compared four water heating systems: electric, gas, solar and hybrid, using an environmental perspective. The systems were operated under similar conditions. The analysis was conducted by using the Life Cycle Assessment technique, for the impact categories of Climate Change, Acidification, Eutrophication and Water, Metal and Fossil Resource depletion. The results indicated that the electric and hybrid systems are less harmful to the environment for all the impact categories under analysis. On the other hand, the gas system provided the worst performance of the group. The solar heating system was penalized due to its dependence on electricity to operate under the conditions in which the study was conducted.

As tecnologias disponíveis para o tratamento e reúso de água a partir de esgotos sanitários abrangem um vasto número de opções, sendo os Biorreatores com Membranas Submersas considerados elementos chaves pelo papel que podem desempenhar em esquemas de reúso de água. Neste sentido, este estudo teve como objetivo apresentar um entendimento do status atual de aplicação dos BRMs, bem como apresentar os resultados de uma unidade piloto com membranas submersas do tipo placa plana tratando esgoto sanitário proveniente da moradia estudantil e do restaurante universitário da Universidade de São Paulo. A unidade piloto foi operada em condições estacionárias durante um período de 90 dias com uma concentração de 3422 ± 693 mg SST/L. Os resultados obtidos demonstraram que o sistema é capaz de produzir um efluente com baixas concentrações de cor, turbidez, DBO5 e DQO, com valores de 25 uC, 0,29 UNT, 5,5 mg O2/L e 24 mg O2/L, respectivamente. Além disso, as membranas de ultrafiltração utilizadas foram eficientes na remoção de indicadores de organismos patogênicos, com remoção de 7 e 6 log de coliformes termotolerantes e E. coli, resultando em um efluente com concentração de 9,3 ± 21,0 e 1,8 ± 4,0 NMP/100 ml, respectivamente.

Treatment technology for wastewater treatment and reuse encompasses a vast number of options, and the Submerged Membrane Bioreactor is regarded as a key element for the role it can play in water reuse schemes. Thus, this study aimed to present and discuss the current status of sMBR implementation, as well as to present the results of a pilot plant with submerged flat sheet membranes treating wastewater from the residence halls and the restaurant of the University of São Paulo. The pilot plant was operated under stationary conditions over a period of 90 days with a concentration of 3422 ± 693 mg TSS/L. The results showed that the system can produce an effluent with low concentrations of color, turbidity, COD and BOD5 with values of 25 uC, 0.29 NTU, 5.5 mg O2/L and 24 mg O2/L, respectively. Furthermore, the ultrafiltration membranes used were able to reduce the density of pathogen indicators, with removal of 7 and 6 log of thermotolerant coliforms and E. coli respectively, resulting with concentrations of 9,3 ± 21,0 e 1,8 ± 4,0 MPN/100 mL, respectively.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar a remoção de COT de um efluente com elevada concentração de matéria orgânica proveniente do tratamento de emulsão (água/óleo) por processo térmico. Um processo de separação por membranas de fibra-oca e outro de clarificação físico-químico foram usados como opções de pré-tratamento para avaliar a influência da qualidade do efluente sobre o processo de oxidação UV/H2O2. Os resultados de remoção de COT demonstraram que tanto o processo de membranas quanto o físico-químico podem melhorar significativamente a eficiência do processo de oxidação UV/H2O2. O tempo de reação necessário para uma remoção de 90% de COT foi reduzido pela metade quando comprado com a oxidação direta do efluente. Considerando ambos os processos de pré-tratamento não foi possível observar nenhuma diferença significativa sobre o desempenho do processo de oxidação UV/H2O2. Entretanto, a complexidade do processo físico-químico devido ao uso de três diferentes compostos e a produção de lodo faz do sistema de membranas a melhor alternativa de pré-tratamento.

The present study evaluated the removal of TOC from an effluent with high organic load resulted from the treatment of oil-water emulsion by thermal process. Hollow Fiber Ultrafiltration membrane (HF-UF) and physicochemical clarification process were used as pretreatment options to assess the influence of feed effluent quality on the UV/H2O2 oxidation process. Results for TOC removals showed HF-UF and physicochemical clarification processes can significantly improve the efficiency of UV/H2O2 oxidation process, when compared with the direct effluent oxidation. Reaction time for obtaining a TOC removal higher than 90% was reduced to approximately half of the time needed when no pretreatment was applied. Considering both pretreatment processes it was not possible to notice any significant difference on the UV/H2O2 oxidation process performance. However, the complexity of physicochemical process due to the use of three different chemicals and sludge production made the HF-UF process the best pretreatment alternative, without increasing the Total Dissolved Solids of the effluent, a very important issue when water reuse is considered.

Neste trabalho é apresentada uma avaliação comparativa preliminar entre os sistemas de tratamento de água por ultrafiltração, convencional e convencional com carvão ativado, com base nos custos diretos de implantação e operação, utilizando-se os resultados obtidos em uma unidade piloto de ultrafiltração, instalada junto à captação de água no Reservatório Guarapiranga. Para comparação considerou-se os dados relativos à eficiência da remoção de Carbono Orgânico Total. A avaliação de custos foi feita pelo método de cálculo do período de retorno de investimento, obtendo-se valores de R$ 0,20/m³ para o sistema convencional e R$ 0,40/m³ para os outros sistemas. Estes resultados mostram o potencial de processos de separação por membranas no tratamento de água para abastecimento público.

In this work it is presented a comparative evaluation for ultrafiltration, conventional, and conventional with activated carbon water treatment systems, considering direct capital and operational costs, based on the results of an ultrafiltration pilot unit, installed at the Guarapiranga’s Reservoir. In order to compare the costs it was considered Total Organic Carbon removal efficiency. Cost evaluation was performed based on the pay back method, resulting in a value of R$ 0.20/m3 for conventional water treatment system, and R$ 0.40/m3 for the others. These results clearly demonstrate the high potential of membrane separation technology for drinking water treatment.

A política de importar água de bacias cada vez mais distantes para satisfazer o crescimento da demanda teve início há mais de dois mil com os romanos, dando origem aos seus famosos aquedutos. Esse é o "velho paradigma" que persiste ainda hoje, resolvendo, precariamente, o problema de abastecimento de água de uma região, em detrimento daquela que a fornece. A transferência sistemática de grandes volumes de água de fontes distantes, gerando volumes adicionais de esgoto, não pode mais ser aceita, tanto do ponto de vista econômico como do ambiental. Um "novo paradigma", baseado nos conceitos de Conservação e Reúso de Água deve evoluir, para minimizar os custos e os impactos ambientais associados a projetos de transposição de bacias. A tecnologia e os fundamentos ambientais, de saúde pública e gerenciais, hoje consagrados, permitem fazer uso dos recursos disponíveis localmente, mediante programas de gestão adequada da demanda, e da implementação da prática de reúso de água.

Watershed transposition is a 2000 years policy developed by the Romans to satisfy their continuous growing water demand, leading to the build up of an extensive network of aqueducts. This is the so called "old paradigm" still prevailing nowadays, for the relief of local water supply constraints on detriment of other regions. The systematic transfer of expressive amount of water from foreign sources, generating extra volumes of wastewater can no longer be accepted, both under economical as well as under environmental aspects. A "new paradigm", based on the concepts of Water Conservation and Reuse must evolve, to minimize costs and the environmental impacts associated with watershed transposition. The technology, as well as the basic environmental, public health and operational criteria now available, allow for a full harnessing of local water resources, through water reuse and adequate demand management.

Resumo Em grandes centros urbanos e em determinadas regiões, a escassez de água induz a necessidade de utilização de novas fontes de água. Desta forma, o reúso de água originado do tratamento de efluentes tem sido destacado como alternativa para suprir a demanda de água. Este trabalho teve como objetivo analisar a viabilidade de um sistema de tratamento de efluente composto por reator aeróbio associado a membranas de ultrafiltração (reator biológico com membranas externas), visando produzir água para reúso. Os resultados qualitativos observados demonstram maior eficiência de remoção das variáveis analisadas quando comparados com sistemas de lodos ativados convencionais. Observou-se, a possibilidade de diversos usos do permeado produzido para atividades urbanas e industriais, porém, foi verificada a necessidade de remoção de sais para alguns tipos de reúso, tais como em sistemas de resfriamento industrial, devido, principalmente, à elevada concentração de cálcio e magnésio.

Abstract The shortage of water induces the necessity of use of the new water sources in urban centers and in certain regions. Thus the reuse of water originated from the effluent treatment has been pointed out as an alternative. This work aimed at analyzing the feasibility of an efluente treatment system, composed of an erobic reactor associated to an ultrafiltration membrane (biologic reactor with an external membrane) with the main idea of reuse. The qualitative observed results have shown a high removal efficiency in many systems analyzed when compared with a conventional activated sludge system. The possibility of a variety of uses of the produced permeate for urban and industrial activities was observed. However, the necessity of salt removal for some kind of uses, such as, in the cooling systems was verified. This was mainly due to high level concentration of calcium and magnesium.