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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2012.tde-04052012-093819
Document
Author
Full name
Juliana Delgado Tinoco
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2011
Supervisor
Committee
Daniel, Luiz Antonio (President)
Araújo, André Luis Calado
Niciura, Cristiano Luchesi
Paterniani, Jose Euclides Stipp
Povinelli, Jurandyr
Title in Portuguese
Desinfecção por radiação ultravioleta: estudo do desempenho do processo e avaliação econômica
Keywords in Portuguese
Custos operacionais e de implantação
Desinfecção
Lagoas de estabilização
Radiação ultravioleta
Abstract in Portuguese
Este trabalho teve como objetivo o estudo de desempenho e a avaliação de custos econômicos do processo de desinfecção por radiação UV para efluente de lagoas de estabilização facultativas pós- tratado em alagado construído e para outros efluentes com características similares. O trabalho experimental consistiu de ensaios de desinfecção utilizando reator de desinfecção por radiação UV em batelada. Na pesquisa foram avaliadas as principais variáveis que interferem no rendimento e nos custos dos processos, de forma a adequar o par CT (concentração de desinfetante e tempo de contato) atendendo ao padrão ambiental microbiológico de 1.000 coliformes termotolerantes/100 mL, definido para corpos aquáticos enquadrados na classe 2 estabelecida pela Resolução 357/2005 CONAMA, uma vez que a maioria dos corpos receptores do Brasil estão enquadrados nessa classe. A avaliação econômica definiu custos unitários de implantação e de operação e manutenção do processo de desinfecção UV para um período de 20 anos, considerando valores pontuais e anuais de forma a se verificar o custo total a valor presente. Os dados obtidos indicaram que o efluente final das unidades de tratamento avaliadas apresentaram valores de turbidez, absorvância a 254 nm e ferro total superiores aos usuais recomendados para desinfecção UV, no entanto, não comprometendo a desinfecção. Por outro lado, a concentração de SS foi baixa e com diâmetro de partículas de pequenas dimensões. As várias combinações testadas (doses x altura de lâmina líquida- ALL) sugerem, para atendimento ao padrão microbiológico, doses de 8 Wh/'M POT.3' e ALL de 6 cm. A concentração remanescente dos indicadores microbiológicos testados mostrou ordem decrescente de inativação de Clostridium perfringens para coliformes totais e Escherichia coli. A análise da fotorreativação e da ausência de luz no recrescimento dos microrganismos indicadores (coliformes totais e Esherichia coli) foi mais perceptível na ausência de luz. Os custos de implantação das unidades de desinfecção UV projetadas nesta pesquisa foram significativamente menores que os dos modelos industriais comparados. Os custos de operação e manutenção para a desinfecção com radiação UV também foram baixos e equivalem a outros desinfetantes. Os custos médios globais obtidos variam de 14,3 a 20,5 R$/habitante, para garantir a desinfecção do esgoto por radiação UV durante 20 anos.
Title in English
Ultraviolet radiation disinfection: study of process performance and economic evaluation
Keywords in English
Deployment and operational costs
Disinfection
Stabilization ponds
Ultraviolet radiation
Abstract in English
This work studied UV disinfection process performance and economic costs for facultative stabilization ponds effluent pos treated in constructed wetland and another effluents with similar characteristic. The experimental work consisted of batch disinfection tests using UV reactor, evaluating variables that may affect performance and process costs in order to adjust CT (disinfectant concentration and contact time) according to microbiological environmental standard of 1000/100 mL, set for class 2 water bodies established by 357/2005 CONAMA Resolution. Economic evaluation defined unit costs of deployment and operation and maintenance of the UV disinfection process for 20 years, considering point estimates and annual reports, in order to check total cost to present value. The final effluent from treatment units evaluated had values of turbidity, 254 nm absorbance and total iron above usual recommended for UV disinfection, however, not compromising disinfection process. On the other hand, SS concentration was low and particle size was of small diameter. Various combinations of dose x water height tested suggest, to attend microbiological standards, doses 8 wh/m³ and 6 cm water height. The remaining concentration of microbiological indicators showed descending order of inactivation from Clostridium perfringens to total coliforms and Escherichia coli. Photoreactivation and light absence regrowth of total coliforms and Esherichia coli was more noticeable in darkness. Building costs of UV disinfection units designed were significantly lower than those of industrial models compared. Operation and maintenance costs for UV radiation disinfection were also low and equivalent with other disinfectants. Average total costs obtained vary from R$ 14.3 to R$ 20.5/capita, to ensure UV radiation disinfection life time of 20 years.
 
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JulianaTinoco.pdf (10.55 Mbytes)
Publishing Date
2012-05-11
 
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