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Type: Dissertação
Title: Redução de microrganismos indicadores, vírus entéricos e SARS-CoV-2 presentes em efluente de reator UASB através de tratamento térmico utilizando coletor solar
Authors: Lorena Aparecida Noia Menezes
First Advisor: Cesar Rossas Mota Filho
First Referee: Maria Clara Vieira Martins Starling
Second Referee: Maria de Lourdes Florencio dos Santos
Abstract: O objetivo do presente trabalho foi avaliar a qualidade microbiológica de esgoto produzido pelo tratamento com reator UASB, seguido por desinfecção solar térmica, no que diz respeito à redução de microrganismos indicadores, vírus entéricos e Sars-Cov-2. Durante o período de agosto a outubro de 2021, foram realizados 10 ensaios de desinfecção. O reator UASB cujo efluente foi coletado e utilizado na unidade de desinfecção experimental recebeu esgoto predominantemente doméstico e está localizado no Centro de Pesquisa e Treinamento em Saneamento (CePTS) – UFMG/COPASA, instalado dentro da Estação de Tratamento de Esgotos do Ribeirão Arrudas, pertencente à COPASA (Companhia de Saneamento de Minas Gerais). O estudo de desinfecção solar térmica foi conduzido nas dependências do campus Pampulha da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), na cidade de Belo Horizonte. O aparato de desinfecção foi operado em batelada com ciclos de 8 horas e consiste de coletores solares comerciais, adaptados para receber um volume total de 36 litros, composto por um conjunto de três tubos coletores (absorvedores) com funcionamento a vácuo, ligados diretamente a um reservatório térmico (boiler). A temperatura do líquido foi monitorada por meio de um registrador de dados RC-4 que, com o sensor posicionado dentro do boiler, mediu e registrou a temperatura do efluente a cada 15 minutos. A investigação microbiológica foi feita através das análises de Coliformes, E. coli e colifagos somáticos, enquanto a quantificação viral foi realizada via qPCR e RT-qPCR e a análise de viabilidade viral foi realizada por método de cultura celular. Além disso, foram monitorados parâmetros físico-químicas como aferição de pH, DQO e série de sólidos. Os melhores desempenhos do sistema foram observados nos ensaios realizados com radiação solar média superior a 1.050 KJ/m², que foram os dias de céu aberto, nos quais a temperatura média do efluentes esteve sempre acima de 40°C. Nesses casos, foram alcançadas eficiências de redução de E. coli e coliformes totais de até 4,38 log10 e 4,72 log10, respectivamente, enquanto os colifagos somáticos se mostraram mais resistentes ao tratamento, com reduções de 2,32 log10. Os resultados relativos à investigação viral por qPCR não demonstraram diferença significativa entre os valores de concentração na entrada e na saída do sistema de desinfecção. No entanto, o fato de que não houve remoção do material genético dos vírus de interesse , não significa que não houve inativação desses vírus nas amostras avaliadas.
Abstract: The objective of the present work was to evaluate the microbiological quality of sewage produced by treatment with a UASB reactor, followed by solar thermal disinfection, with regard to the reduction of pathogen indicators, enteric viruses and Sars-Cov-2. During the period from August to October 2021, 10 disinfection trials were carried out. The UASB reactor whose effluent was collected and used in the experimental disinfection unit received predominantly domestic sewage and is located at the Sanitation Research and Training Center (CePTS) - UFMG/COPASA, installed inside the Ribeirão Arrudas Sewage Treatment Station, belonging to to COPASA (Sanitation Company of Minas Gerais). The solar thermal disinfection study was carried out on the premises of the Pampulha campus of the Federal University of Minas Gerais (UFMG), in the city of Belo Horizonte. The disinfection apparatus was operated in batches with cycles of 8 hours and consists of commercial solar collectors, adapted to receive a total volume of 36 liters, composed of a set of three collector tubes (absorbers) with vacuum operation, connected directly to a thermal reservoir (boiler). The temperature of the liquid was monitored using RC-4 data logger which, a sensor positioned inside the boiler, measured and recorded the effluent temperature every 15 minutes. The microbiological investigation was performed by analyzing Coliforms, E. coli and somatic coliphages, while viral quantification was performed via qPCR and RT-qPCR and viral viability analysis was performed by cell culture method. In addition, physicochemical parameters such as pH, COD and solids series were monitored. The best performance of the system was observed in tests carried out with average solar radiation above 1,050 KJ/m², which were the days of open sky, in which the average temperature of the effluent was always above 40°C. In these cases, reduction efficiencies of E. coli and total coliforms of up to 4.38 log10 and 4.72 log10, respectively, were achieved, while somatic coliphages were more resistant to treatment, with reductions of 2.32 log10. The results related to the viral investigation by qPCR showed no significant difference between the concentration values at the entrance and exit of the disinfection system. However, the fact that the genetic material of the viruses of interest was not removed does not mean that there was no inactivation of these viruses in the samples evaluated.
Subject: Engenharia sanitária
Saneamento
Águas residuárias
COVID-19 (Doença)
Escherichia coli
Reator UASB
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/52152
Issue Date: 21-Jun-2022
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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