Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-06-15T18:42:10Z No. of bitstreams: 1 APARECIDA RODRIGUES NERY - TESE PPGEA 2011..pdf: 26722570 bytes, checksum: 66d6e4ec09c2de186cfeabbc72bcb3a5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T18:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 APARECIDA RODRIGUES NERY - TESE PPGEA 2011..pdf: 26722570 bytes, checksum: 66d6e4ec09c2de186cfeabbc72bcb3a5 (MD5) Previous issue date: 2011-10 / O pinhão-manso {Jatropha curcas L.) é uma planta oleaginosa, em processo de domesticação, com foco na produção de biodiesel. Visando-se a contribuir para o seu sistema de produção, realizaram-se, entre maio de 2008 e janeiro de 2009, dois experimentos em ambiente protegido, na área experimental do Centro de Tecnologia e Recursos Naturais da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola da UFCG - PB, objetivando-se estudar os efeitos da irrigação com água residuária e águas salinizadas sobre o crescimento e desenvolvimento do pinhão-manso no segundo ciclo de produção, após poda das plantas, além de seus impactos sobre o solo e o estado nutricional da planta, ao término da pesquisa. As plantas foram cultivadas em lisímetros de drenagem (200 L) contendo 230 kg de solo, não-salino, não sódico. Para o Experimento I - uso de água residuária. adotou-se o delineamento estatístico em blocos casualizados em esquema fatorial 5x2+1 com quatro repetições, sendo estudados 5 níveis de reposição de evapotranspiração da cultura - ETc - Nr (Nri = 25; Nr2 = 50; Nr3 = 75; Nr4 =100 e Nrs = 125% da ETc), 2 sistemas de poda ('poda baixa' - plantas podadas a 40 cm de altura e, 'poda alta' - a 80 cm de altura) e 1 tratamento controle (irrigação com água do sistema público de abastecimento e sem restrição hídrica). No Experimento II - uso de águas salinizadas. os tratamentos consistiram de 5 níveis de condutividade elétrica da água de irrigação - CEa (N, = 0,60; N2 = 1,20; N3 = 1,80; N4 = 2,40 e N5 = 3,00 dS m"1 a 25 °C), também no delineamento experimental em blocos casualizados, com quatro repetições. Antes do início desse experimento, todas as plantas foram podadas a 80 cm de altura. Em ambos os experimentos, a parcela foi constituída por dois lisímetros, cada um com uma planta e as irrigações foram realizadas em turno de 3 dias. Experimento I - uso de água residuária: o estresse hídrico afetou o crescimento do pinhão-manso sendo a área foliar a variável mais afetada. Em níveis baixos de reposição hídrica, como 25% ETc, correu em atraso de 65 dias no início da floração. A produção de frutos foi mais afetada que o crescimento. As plantas mais produtivas, irrigadas com 125% de evapotranspiração, chegaram a produzir mais de 400g de sementes contendo 36,24% de óleo. A aplicação da água residuária fertilizou o solo. Ao final do experimento, melhorou soma de bases-S, a capacidade de troca catiônica-CTC, a saturação de bases - V e o pH aumentou linearmente com os índices de reposição hídrica. O sódio foi o elemento mais acumulado no limbo foliar (11.160 mg kg"1). As plantas submetidas à poda alta (80 cm) foram mais precoces e mais produtivas. Em geral, as plantas irrigadas com águas residuárias com níveis de reposição > a 50% da ETc, cresceram equivalente ou mais que as da testemunha e foram mais precoces. Em relação ao controle, a fertilidade do solo foi melhorada com a aplicação de água residuária, sendo mais perceptível sobre P, Ca, soma de bases (S), saturação de bases (V%) e capacidade de troca de cátions (CTC), com repercussão no N-foliar, P-foliar e Ca-foliar, mas sem melhoria na qualidade de óleo das sementes. Experimento II - uso de águas salinizadas: inicialmente, a salinidade da água de irrigação estimulou o surgimento de brotações, o número de folhas e a área foliar aos 30 dias após poda, cujos índices aumentaram com o incremento da CEa, aumentando a ETc. A partir de 90 dias, a ETc foi reduzida, linearmente, com o aumento da CEa. Ao final da pesquisa, a altura de plantas, o diâmetro caulinar, o número de folhas e a área foliar do pinhão-manso, foram afetados linearmente, com decréscimos de 2,52, 5,05, 15,45 e 12,17%, respectivamente, por aumento unitário da CEa. O início da floração (105 dias) e o início da frutificação (147 dias) assim como o início da maturação (188 dias) foram afetados, linearmente, pela salinidade da água, com atraso de praticamente duas semanas para cada dS m" . Os frutos do pinhão-manso amadureceram dentro de 9 a 10 dias, independente do nível salino. Os componentes de produção foram afetados com reduções de até 90% nas plantas irrigadas com água de 3,00 dS m . As plantas irrigadas com água de 3,00 dS m"1, até os 240 dias após a poda, produziram entre 1 ou 2 cachos, cujos pesos unitários da semente e do fruto foram reduzidos em em 20,60% e 27,92%, respectivamente, para cada aumento de 1 dS m"1 na CEa. Os íons solúveis se acumularam na solução do solo, segundo a sequência de concentração: Cl" > Na+ > HCO"3 > Ca++ = Mg*4" > K+ (29,05 > 17,39 > 10,00 > 9,40 = 9,22 > 0,36 mmolc L'1), sem tornar o solo salino. Os teores de Ca, S, Zn e Cu estiveram abaixo dos valores adequados, reportados na literatura. O Na foi o elemento mais acumulado no limbo foliar (15.477 mg kg"1). O teor de óleo do pinhão-manso irrigado com água salina é afetado linearmente. Decresceu em cerca de 30% o teor de óleo das plantas irrigadas com água de 3,0 dS m"1 (22,5% de óleo), comparadas às que receberam irrigação com 0,60 dS m"1. / ysic nut {Jatropha curcas L.) it is an oleaginous plant, currently in domestication process and in researched for biodiesel production. Between May 2008 and January 2009, two experiments were installed and carried out in a greenhouse, at the Natural Resources and Technology Center at the Federal University of Campina Grande - PB with the objective of studying the effects of the irrigation with saline water and sewage wastewater on the growth and development of Jatropha plants at second cycle of production after being pruning, beyond to evaluation of its impacts on soil and plant nutritional status in the end of the research. The plants were grown in drainage lysimeters (200 L) containing 230 kg of non-saline and nonsodic soil. In Experiment I (use of wastewater). the statistical design in randomized blocks was adopted, in 5x2 +1 factorial scheme with four replications, five 5 leveis of irrigation (Li) were studied, based on evapotranspiration replacement of the plant (ETc): Li (Lii = 25; LÍ2 = 50; Li3 = 75, = LÍ4 = 100 and Li5 = 125% ETc), 2 pruning heights ('pruning low' - plants pruned at the height of 40 cm, and 'high pruning' - plants pruned at 80 cm) and a control treatment (plants irrigated with water from public supply without hidric restriction). In Experiment II (use of saline water). treatments consisted of five leveis of electrical conductivity of the irrigation water - ECw (0.6; 1.2; 1.8; 2.4 and 3.0 dS m"1, at 25 °C), also arranged in the experimental design of randomized block with four replications. Ali the plants, in beginning, were pruned at 80 cm height. In both experiments, the experimental unit consisted of two lysimeters, each containing one plant. The plants were watered at 3 day intervals. Experiment I (use of wastewater): water stress affected the growth of physic nut plants, and the leaf area was much sensitive. Low leveis of water replacement in the soil, as 25% ETc, causes delay of 65 days in the beginning of flowering. Fruit production was more sensitive than growth. Plants were more productive when irrigated with 125% of evapotranspiration, producing more than 400 g of seeds, on average, with oil content of 36.24%. The application of sewage wastewater improved the soil chemical properties. At 240 days after pruning, the initial concentrations of nutrients were increased by improving the sum of bases-S, cation exchange capacity-CEC and base saturation and, pH increased linearly with the rate of replacement leveis. Sodium was the most accumulated in the leaves (11,160 mg kg" '). Plants subjected to high pruning (80 cm), fructified more and earlier and more productive. n general, plants irrigated with wastewater with replacement leveis more than 50% ETc had growth equivalent or significantly higher than those in control treatment, besides being earlier. Regarding the control, soil fertility was improved with the application of wastewater, with pronounced effect on the P, Ca, sum of bases (S), base saturation and cation exchange capacity - CEC, reflecting on N-leaf, P-leaf and Ca-leaf, but without improving the quality of seed oil. Experiment II (use of saline water): initially, the salinity of irrigation water stimulated the emergence of shoots, the number of leaves and the leaf area at 30 days after pruning, and their indexes increased with the increasing of ECw, leading to higher evapotranspiration. After 90 days of pruning, evapotranspiration rate was reduced linearly with increasing ECw. At 240 days after pruning, the plant height, stem diameter, leaf number and leaf area of physic nut were affected linearly with decreases of 2.52, 5.05, 15.45 and 12.17%, respectively, per unit of ECw increase. The beginning of flowering (105 days), fructification (147 days) and maturation (188 days) were affected, linearly, by salinity with delay of almost two weeks for each ECw increase (dS m"1). The fruits ripened between 9 and 10 days, regardless of salinity levei. The yield components were severely affected with reductions of up to 90% in plants irrigated with ECw equal to 3.00 dS m"1. Plants irrigated with water of 3.00 dS m"1 until 240 days after pruning produced one or two fruit bunches. Individual weights of seed and fruit were significantly affected with reduction of 20.60% and 27.92% for each increase of 1 dS m"1 in irrigation water. Soluble ions were accumulated in the soil solution, in the following sequence of concentration: Cl" > Na+ > HCO"3 > Ca++ = Mg++ > K+ (29.05 > 17.39 > 10.00 > 9.40 = 9.22 > 0.36 mmolc L"1), characterize the soil as nonsaline. Cálcium, sulfur, zinc and copper leveis were lower than the appropriate leveis reported in literature. Sodium was the most accumulated element in the leaf (15,477 mg kg"1). The oil content of physic nut fruits was compromised when the plants were irrigated with saline water up to 0.60 dS m"1; plants irrigated with water of 3.0 dS m"1 (22.5% oil), compared to 0.60 dS m"1 (32.03% oil) had oil content reduced by about 30.55%.

Made available in DSpace on 2011-05-04T12:42:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009 / Este estudo apresenta uma análise da situação da cobertura de saneamento básico no Brasil no período compreendido entre 1991 e 2006, a partir das estratégias adotadas pelo Governo Federal dirigidas à universalização dos serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário. É feito um breve histórico a partir da criação do Plano Nacional de Saneamento - PLANASA (1969), momento em que o setor é estruturado nacionalmente nos moldes autoritários e centralizadores do regime militar (1964-1985), até o período recente quando foram redefinidas as principais orientações da política nacional e transformadas na Lei do Saneamento de nº 11.445/ 2005, aprovada pelo Congresso Nacional, mas em fase de regulamentação, ainda em julgamento pelo Supremo Tribunal Federal, dadefinição da titularidade dos serviços.O PLANASA foi responsável por um grande salto na cobertura de saneamento no país, mas se mostrou incapaz de universalizar o acesso aos serviços, mesmo que apenas para água potável. As políticas na década de noventa e mais especificamente apartir de 1995, apesar de contribuírem para ampliar os níveis de cobertura relativa dos serviços, paradoxalmente não incidiram sobre um volumoso déficit medido em termos de famílias não atendidas que pertencem a grupos sociais reiteradamente excluídos. Nos anos noventa a agenda do Governo Federal para o setor depositou grande expectativa na construção do marco regulatório como solução para os entraves de ordem político-institucional e/ou restrições financeiras que impediam a universalização desses serviços, mas como é apresentado neste trabalho as últimas quatro administrações do Governo Federal não exerceram o papel indutor adequado para alcançar esse objetivo. / The current study presents an analysis of the Brazilian indicators for water and sanitation services between 1991 and 2006, taking into account the main strategies adopted by the Federal Government to universalize both services. It’s presented a brief historical from the creation of the National Plan for Water and Sanitation Services- PLANASA (1969), on authoritarian and centralized bases according to the military regime (1964-1985), until recent period when the main lines of the national policy were redefined by the approval by the Brazilian National Congress of a new Water and Services Law nº 11.445/2005, not yet regulated, depending on the Supreme Court definition about the responsibilities which will be attributed to states and counties. The PLANASA was responsible for a great evolution of the water and sanitation services in the whole country, although it did not achieved the goal of 100% access, including potable water. The policies developed during the 90’s and specially from 1995 on, despite of contributing to the relative increase of water and sanitation indicators, paradoxically were not aimed to solve the huge deficit measured in terms of families with no access to these services that belong to social groups systematically excluded. In the nineties’ the Brazilian Federal Government’s agenda to the water and sanitation sector had created great expectations around the discussion and approval of a new regulatory framework. It was presented as the solution to most of the political, institutional and economic restraints that blocked the universal access to these services. Eventually, the main conclusion of this thesis is that the last four Federal Government Administrations did not actually exercise their authority in order to induce new investments in poor areas to achieve the universal access to both services.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-17T20:57:43Z No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - TESE PPGEA 2012..pdf: 13860742 bytes, checksum: fac37c1ab0eb02e62c3c72dbd0f37041 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-17T20:57:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMA SALES DOS SANTOS - TESE PPGEA 2012..pdf: 13860742 bytes, checksum: fac37c1ab0eb02e62c3c72dbd0f37041 (MD5) Previous issue date: 2012-02 / CNPq / A reutilização de resíduos na agricultura tem-se tornado uma alternativa promissora e viável, de vez que pode substituir a adubação química, proporcionando um elevado aporte de nutrientes às plantas, o que possibilita a redução dos custos de produção. Neste sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o uso de composto orgânico oriundo de lixo doméstico e a irrigação com água residuária doméstica tratada no desenvolvimento, produção e qualidade da fibra do algodoeiro, bem como seu potencial em absorver os metais zinco e cobre. Para isto, as plantas foram cultivadas em ambiente protegido pertencente à Universidade Federal de Campina Grande, município de Campina Grande, PB. O delineamento experimental foi em blocos casualizados em esquema fatorial 6x2, com 3 repetições; as 6 doses de nitrogénio disponível em composto de resíduo sólido foram (0, 60, 100, 140, 180 e 220 kg de N ha'1) e 2 tipos de água (água potável e água residuária doméstica tratada). Verilicou-se que as doses de nitrogénio e os tipos de água utilizados não influenciaram significativamente, no que diz respeito ao desenvolvimento, à produção e qualidade da fibra do algodoeiro BRS 286, a fibra produzida por esta cultivar se encontra dentro dos parâmetros aceitáveis pela indústria têxtil. As plantas de algodão se mostraram mais eficientes na absorção e translocação do zinco quando irrigadas com água residuária doméstica tratada. A adubação orgânica oriunda da compostagem de lixo urbano e a irrigação residuária doméstica tratada, podem substituir a adubação química no cultivo de algodoeiro cultivar BRS 286. / The reuse of waste in agriculture has become a viable and promising alternative, since it can replace chemical fertilizer, providing a high input of nutrients to plants, which enables the reduction of costs production. In this sense, the objective was to evaluate the use of compost derived from household waste and irrigation with treated domestic wastewater in the development, production and quality of cotton fiber, as well as its potential to absorb the metais zinc and copper. For this, the plants were grown in a greenhouse belonging to the Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba state. The experimental design was a randomized block in 6 x 2 factorial with three replicates, and six doses of nitrogen available in compost solid waste were (0, 60, 100, 140, 180 and 220 kg N ha"1) and two types of water (drinking water and treated domestic wastewater). It was found that the nitrogen and the type of water used had no significant effect, as regards the development, production and quality of cotton fiber BRS 286, the fiber is produced by cultivating parameters is within the acceptable industry textiles. The cotton plants were more efficient in uptake and translocation of zinc when irrigated with treated domestic wastewater. The organic fertilizer coming from the composting of urban waste and treated domestic wastewater irrigation can replace chemical fertilizers in the cultivation of cotton cultivar BRS 286.

O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar e estudar formas de tratamento de águas residuárias de indústrias de refino de óleo lubrificante e de recuperação de solventes. A fase preliminar teve por objetivo avaliar a biodegradabilidade do despejo combinado dessas duas indústrias. A segunda foi realizada em instalação piloto composta, basicamente, de uma unidade de arraste com ar/tanque de equalização, tanques de correção de pH e de aeração com tempos de detenção distintos, seguidos de tanques de sedimentação. Foram executados testes para avaliar a remoção de material solúvel em n-hexano do despejo da indústria de refino de óleo lubrificante e do efluente final. A unidade de arraste com ar difuso operando com subpressão de 15 mmhg a saída dos gases, vazão específica de ar de 20 ml/l min. E tempo de detenção de 5 dias foi eficiente na remoção de acetona, piridina, benzeno, tolueno, hexano, metil etil cetona e provavelmente solventes clorados. Não apresentou remoção significativa de álcoois, que foram eficientemente degradados no sistema biológico subsequente. Obteve-se remoções superiores a 90%, em termos de dbo e dqo, no processo biológico com tempos de detenção de 20 e 30 dias, e em torno de 80% para os demais. Os sistemas biológicos responderam bem as cargas transientes de solventes, exceto para o tolueno e o álcool isopropílico. / Traditionally, raw materials from solvent recovery and from reclaimed lubricating oil industries are considered hazardous solid waste. Consequently, the best control technology is incineration. This work was developed in order to characterize and to study ways of treating wastewaters from lubricating oil refinery and solvent recovery industries. The experimental part was divided in two phases. The preliminar step aimed to evaluate the biodegradability of combined wastewater from both industries. The second phase was basically carried out in a pilot plant composed by an air stripping unit/equalization tank, pH correction tanks and bioreactors with different retention times, followed by sedimentation tanks. Other than these assays, tests were performed to evaluate the removal of soluble material in n-hexane of the wastewater of the lubricating oil refinery industry and of the supernatant of the sedimentation tank after the bioreactor of 20 days retention.The buble aeration unit operating with a 15 mmHg suppresion to the gas exit, with a specific air flow of 20 mL/L.min. and with a retention time of 5 days was efficient to remove acetone, pyridine, benzene, toluene, hexane, methyl ethyl ketone and probably chlorinated solvents. There was no significative removal of alcohols, that were efficiently degraded in the subsequent biological system. BOD and COD removal efficiencies were better than 90% in the biological process with retention times of 20 and 30 days, and about 80% for the rest. The responses of biological systems to the transient inputs of solvents were well, except for toluene and isopropilic alcohol. Several physico-chemical processes for soluble material in n-hexane removal were studied. The only one to present effluent concentration under the legal limit was the addition of the sodium xylene-sulphonate base demulsifier to the supernatant of the sedimentation tank the bioreactor of 20 days retention.

O tratamento de águas residuárias industriais, submetido constantemente a cargas de choque, é pouco estudado no Brasil, sendo limitado o grau de conhecimento que se tem no mundo sobre os mecanismos de remoção de disruptores endócrinos nos sistemas de tratamento físico-químicos e biológicos. O presente trabalho traz um estudo de caso, envolvendo uma indústria com uma composição de produtos muito diversificada, com despejos líquidos de unidades isoladas de qualidades diversas e que tem como uma das principais matérias-primas, nonil fenóis, conhecidos disruptores endócrinos. Os mecanismos de remoção de carga orgânica e a avaliação da toxicidade da água residuária ao processo biológico de tratamento foram estudados em escala de laboratório, enquanto que a sua tratabilidade por coagulação, floculação, flotação com ar dissolvido seguido de sistema de lodos ativados, em escala piloto. Avaliou-se, também, a aplicabilidade do tratamento biológico com carvão ativado em pó. A grande variação qualitativa e quantitativa da água residuária bruta requer uma unidade de equalização com tempo de detenção de pelo menos 30 horas. O maior responsável por esta variação de qualidade é o processo da unidade química, cujo efluente é proveniente de lavagens de tanques e reatores. Apesar da reduzida eficiência de remoção de DQO obtida com a coagulação, floculação e flotação com ar dissolvido (20 a 30%), constatou-se que este tratamento é essencial para a redução da toxicidade ao processo biológico. A dosagem de coagulante e o pH ótimos variam conforme a característica do despejo e devem ser determinadas diariamente. No sistema biológico, observou-se uma remoção significativa da DQO do efluente bruto gerado na indústria, não apenas por biodegradação, mas também por volatilização e adsorção. Os testes de bancada evidenciaram remoções de DQO por arraste com ar de 47 a 77 % e por adsorção no lodo biológico, de 42%. Apesar dos constantes choques de carga orgânica e de poluentes tóxicos, conseguiu-se atingir o estado estacionário com variações máximas da concentração de sólidos em suspensão voláteis no tanque de aeração entre 20 e 30%. Neste período, a idade do lodo situou-se em torno de 25 a 30 dias e o tempo de detenção hidráulico foi de 3,8 dias. A eficiência média de remoção de DQO neste período foi de 86%. Os testes com a unidade piloto demonstraram que a utilização de carvão ativado em pó (CAP) produz resultados satisfatórios, comprovando a redução de poluentes tóxicos da água residuária e refletindo em uma significativa melhora na biodegradabilidade do efluente, com aumento da concentração de sólidos em suspensão voláteis no tanque de aeração (de 1380 mg/L para 3820 mg/L) e redução da amplitude de variação da DQO do efluente tratado que passou de 600 a 3200 mgO2/L para o sistema sem CAP para 300 a 600 mgO2/L para o sistema com CAP. Notou-se, também, com a adição de CAP, melhoria na sedimentação do lodo. Pode-se concluir também que o sistema de tratamento atendeu a legislação atual do Estado de São Paulo, com uma remoção média de 80% da DBO5. / Wastewater treatment systems continuously receiving shock loads and the behavior of contaminants under unsteady state conditions are not very well documented in our country, with limited degree of knowledge in the world on the removal of specific pollutants like endocrine disrupting chemicals (EDC) in physical chemical and biological wastewater treatment systems. The present work brings a case study regarding an industry which wastewaters were generated from plants with multiproducts and campaign production with variable composition, and with nonylphenols as one of their raw materials which is known as an endocrine disrupting chemical. The organic load and toxicity removal mechanisms of the wastewater to the biological treatment were studied in bench scale whilst their treatability was evaluated through coagulation, flocculation, dissolved air flotation followed by activated sludge, in pilot scale. The feasibility of the addition of powdered activated carbon to the biological system was also studied. The large qualitative and quantitative variability of the wastewater requires an equalization time of at least 30 hours. The main responsible for this variability in quality is the chemical unit process which wastewaters are originated from reactors and tanks cleanings. Although the low efficiency in COD removal obtained with coagulation, flocculation and dissolved air flotation (20 to 30%), it was found that this process is essential to the toxicity reduction for the biological process. Optimum pH and coagulant dose vary with the wastewater characteristics, and must be determined on a daily basis. On the biological system, it was observed important raw wastewater COD elimination not only through biodegradation, but also through volatilization and adsorption. Bench tests revealed COD elimination of 47 to 77% by air stripping and 42% by adsorption onto the biological sludge. Despite of constant organic and toxic shock loads, it had been possible to reach the steady state during which the maximum variation on the volatile suspended solids concentration was 20 to 30%. During this period, sludge age was around 25 to 30 days, and the hydraulic detention time was 3,8 days. Average efficiency on COD removal in this period was 86%. Tests results with PAC dosage on the pilot plant showed satisfactory, proving the reduction of toxic compounds from the wastewater and resulting in biodegradability improvement. The increase of volatile suspended solids in the aeration tank was from 1380 mg/L to 3820 mg/L, and reduction in the range of variation of remaining treated water COD from 600 to 3200 mgO2/L (system without CAP) down to 300 to 600 mgO2/L (system with CAP). The improvement on the sludge sedimentation with PAC addition was also remarkable. One can also conclude the treatment system attained the current legislation of the State of São Paulo, with 80% BOD5 removal.

Os efeitos das relações DQO/sulfato e das variações progressivas da concentração de sulfato sobre o desempenho de um reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF) em escala de bancada, tratando substrato sintético submetido a aumentos na concentração de sulfato afluente, foram investigados. O substrato sintético foi composto por glicose, acetato de amônio, bicarbonato de sódio e soluções nutricionais de sais e metais traços. O reator foi preenchido com matrizes cúbicas de espuma de poliuretano para imobilização da biomassa. A demanda química de oxigênio (DQO) no afluente foi de cerca de 2435 '+ OU -' 632 mg/L ao longo dos experimentos, enquanto a concentração de sulfato afluente foi progressivamente aumentada de 28 para 1000 e 2000 mg/L, resultando em relações DQO/sulfato de 87, 2,4 e 1,22, respectivamente, nas quatro etapas experimentais avaliadas. Sob relação DQO/sulfato de 87 houve indicações de sintrofismo entre microrganismos metanogênicos (MM) e microrganismos redutores de sulfato (MRS). Na relação DQO/sulfato de 2,4 houve predomínio da redução de sulfato, e portanto dos MRS, enquanto na relação DQO/sulfato de 1,22 houve limitação da redução de sulfato, indicando provável predomínio de MM sobre MRS, devida a limitações de biomassa ou de matéria orgânica disponível, ou de transferência de massa para o sulfato. Entretanto, metanogênese e redução de sulfato não foram processos excludentes. De maneira a melhorar a separação líquido-gás, uma nova configuração segmentada foi internamente testada no reator, de modo que o mesmo fosse capaz de atingir e manter o estado de equilíbrio dinâmico aparente / The effects of the COD to sulfate ratio and of the progressive variations of sulfate concentrations on the performance of a bench-scale horizontal-flow anaerobic immobilized sludge (HAIS) reactor treating a synthetic substrate under increasing sulfate concentrations was investigated. The synthetic substrate was composed of glucose, ammonium acetate, sodium bicarbonate and trace metal nutritional solution. The reactor was filled with polyurethane foam cubic matrices for biomass immobilization. Influent chemical oxigen demand (COD) was kept almost constant along the experiments (2453 '+ OR -' 632 mg/L) while the influent sulfate concentration was increased from 28 to 1000 and 2000 mg/L, resulting in COD/'SO IND.4 POT.-2' ratios of 87; 2,4; and 1,22, respectively, in the four experimental phases assayed. Under COD/'SO IND.4 POT.-2' ratio of 87, there was indication of syntrophism between methanogenic microorganisms (MM) and sulfatereducing microorganisms (SRM). Under COD/'SO IND.4 POT.-2' ratio of 2,4, there was a sulfate reduction predominance and therefore, of SRM, while under COD/'SO IND.4 POT.-2' of 1,22, there was a sulfate reduction limitation, that probably indicates a MM predominance over SRM, due to biomass limitation, or available organic matter limitation, or sulfate mass transfer limitation. Meanwhile, there was no exclusion between methanogenesis and sulfate reduction processes. In order to improve better liquid-gas separation, a new staged configuration was tested inside the reactor, so that it was able to reach and to maintain the dynamic steady-state equilibrium

Esta tese demonstra a aplicação da análise por injeção seqüencial (SIA) para determinação de sulfeto utilizando a química da formação do azul de metileno, a qual se baseia em dois reagentes: solução de cloridrato de dimetil p-fenileno diamina (DMPD) 3,63 mmol L-1 em meio de HCI 1,1 mol L-1 e solução de cloreto de ferro (III) 19 mmol L-1, também em meio de HCI 1, 1 mol L-1. Estas soluções foram aspiradas para dentro de uma bobina coletora do sistema SIA como duas zonas de reagente, entre as quais aspirava-se a solução da amostra. Em condições otimizadas o limite de detecção foi calculado em 40 µg L-1 de S2-, com uma faixa dinâmica de resposta linear entre 0,05 e 2,0 mg L-1 . Esta faixa linear pode ser ampliada até 32 mg L-1 utilizando-se uma etapa de diluição in-line para concentrações maiores do que 2,0 mg L-1 de S2- . As características de robustez do sistema SIA que utiliza uma bomba de pistão, confere alta estabilidade para as curvas analíticas (precisão de 4%), minimizando a trabalhosa preparação de padrões de S2-. O método foi aplicado na determinação de sulfeto volatilizável por ácidos (AVS) em sedimentos coletados em reservatórios da região metropolitana de São Paulo (RMSP) e no reservatório de Barra Bonita no rio Tietê, localizado 270 km a jusante em relação à cidade de São Paulo. As concentrações de AVS foram 9 a 14 mg kg-1 nos sedimentos de Barra Bonita e entre 1,2 e 14 g kg-1 nos sedimentos dos reservatórios Billings, Pirapora e Rasgão. Esta tese também descreve o acoplamento da análise por injeção seqüencial com análise por fluxo monossegmentado (SI-MSFA) para determinação de sulfeto em níveis de concentração típicos de águas residuais. As curvas analíticas foram construídas por diluição in-line de uma única solução padrão. A robustez do método proposto foi verificada construindo-se curvas analíticas em diferentes dias de trabalho e comparando-se os coeficientes angulares, os quais apresentaram um desvio padrão relativo de 5,2% (n=5) para uma faixa de concentração entre 0,17 e 1,0 mg L-1 de S2-. A freqüência de amostragem foi de 38 análises por hora, com um limite de detecção de 40 µg L-1. A adequabilidade do método SI-MSFA para realizar adições de padrão para determinação de S2- também foi descrita. Amostras simuladas foram analisadas pelo método proposto, apresentando taxas de recuperação entre 70 e 115%, demonstrando a adequabilidade do método SI-MSFA para realizar análise in-situ de S2- em estações automáticas de monitoramento. / This thesis demonstrates the application of sequential injection analysis (SIA) to perform sulfide determination using the methylene blue chemistry, based on two reagents: 3.63 mmol L-1 N,N dimethyl-p-phenylene diamine hydrochloride in 1.1 mol L-1 HCI solution and 19 mmol L-1 FeCl3, also in 1.1 mol L-1 HCI. These solutions are aspirated inside the holding coil of the sequential injection system as two reagent zones sandwiching the sample zone. Under optimized conditions, the detection limit was calculated at 40 µg L-1 S2-, with a linear dynamic range from 0.05 to 2 mg L-1 S2-. This linear range can be extended up to 32 mg L-1 using in-line dilution for sulfide concentrations greater than 2 mg L-1. The robust characteristic of the SI system with syringe pump leads to very stable analytical curves (precision of 4%), minimizing the laborious preparation of sulfide standards. The method was applied in the determination of acid volatile sulfide in river sediments collected at the Metropolitan Area of São Paulo (MASP) City and at the Barra Bonita reservoir, located in the Tietê River, 270 km down river from São Paulo City. The concentrations of acid volatile sulfide were 9 to 14 mg kg-1 in the Barra reservoir and between 1.2 and 14 g kg-1 in sediments from Billings, Pirapora and Rasgão reservoirs. This thesis also describes the coupling of Sequential Injection with Monosegmented Flow Analysis (SI-MSFA) for determination of sulfide at typical concentrations in wastewaters. The analytical curves were constructed by in-line dilution of a single stock standard solution. The robustness of the proposed method was checked constructing analytical curves in different working days and comparing the slopes, which had a relative standard deviation of 5.2 % (n = 5) for a concentration window inside the monosegment between 0.17 and 1.0 mg L-1 S2-. The analytical throughput was 38 samples per hour and the limit of detection was 40 µg L-1. The feasibility of the SI-MSFA approach to perform standard additions for S2- determination was also described. Simulated samples analyzed by the proposed method showed recoveries between 70 and 115%, demonstrating the feasibility of the SI-MSFA method to perform in-situ analysis of S2- in automatic monitoring stations.

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-04-26T20:42:12Z No. of bitstreams: 1 Caroline_Ribeiro_2018.pdf: 4186138 bytes, checksum: e15fcfac07f7fe535fcafad4cba066dd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-26T20:42:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caroline_Ribeiro_2018.pdf: 4186138 bytes, checksum: e15fcfac07f7fe535fcafad4cba066dd (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work focused on the characterization of an effluent of a recycling and recovery industry of automotive batteries and on the feasibility evaluation of different materials, a biosorbent (fish scales - FS), a mineral (dolomite - DL) and a commercial material (cationic resin - CR) combined use in the removal of heavy metals. The studied materials were physico-chemically and morphologically characterized (pHpzc, MEV-EDS, FTIR and XRD) before and after their use in the removal processes in order to understand the structural modifications of the materials. In addition, the elemental composition of the liquid and solid phases after the treatment process were evaluated by TXRF analysis. The effluent presented an extremely acidic characteristic (pH = 1) and the incidence of heavy metals above the legislation discharging limits (Fe, Zn and Pb). Due to the structural characteristics and its respective functional groups, each adsorbent material presented different functional groups and different behavior in solution, which led to different removal and neutralization capacities. The CR presented the highest removal capacity of the metallic ions, mainly governed by an ion exchange process. Whilst the FS and DL presented lower removal capacities following complex simultaneous phenomena such as dissolution, complexation, precipitation and adsorption. On spite of that, the FS and DL presented a great neutralization capacity (i.e. pH elevation of the extremely acidic medium), related to the leaching of its alkaline constituents. By considering the generation of chemical sludge as a key factor in the work, aiming its mitigation and the better quality of the treated effluent, it was verified that the sequential application of these materials in hybrid process could be a promising and feasible alternative, by taking advantage of the particular characteristics of each material both in the neutralization and heavy metals’ removal. In this way, the use of DL, FS and CR in combined hybrid processes was evaluated, initially in batch system. Amongst the evaluated ones, the DL-CR hybrid process, in which the dolomite was used for the effluent neutralization up to pH = 5 followed by CR for the metallic ions removal presented better results. Therefore, the DL-CR hybrid process showed the highest percentages of metal removal (99, 73 and 100%, respectively, for Fe, Zn and Pb), as well as the lowest generation of chemical sludge by the end of the processes. In addition, the pre-neutralization (pH = 5 achieved by the DL) provided greater chemical stability of the CR. Subsequently, the DL-RC hybrid process was employed in fixed bed, evaluating the possibility of adsorption-desorption cycles aiming at the resin reuse and recovery of heavy metals. Different affinities of each metal ions by the RC for the multicomponent system (Pb> Fe> Zn) were identified, which were associated with the properties of each species as radius of hydration, valence and electron affinity. The possibility of the RC use in recycle was verified, in which similar removal capacities to the previous cycle and compatible with the levels of disposal of legislation - in terms of concentration of heavy metals as well as pH - was reached. These results demonstrate the potential of the hybrid treatment process, however, the fixed bed operating conditions such as bed height and volumetric flow still can be optimized in order to maximize mass transfer efficiency in the bed. Therefore, considering that the DL-RC hybrid process was able to overcome the treatment drawbacks of such type of effluent, due to its extremely acidic character and the complex multicomponent composition of heavy metals in solution, the process can be considered viable in technical and operational terms. In general, the cooperative use between DL and RC in hybrid process presents a remarkable potential in the neutralization and treatment of heavy metals from the battery recycling industry. / Este trabalho enfocou na caracterização de um efluente de uma indústria de reciclagem-recuperação de baterias automotivas e na avaliação de viabilidade de utilização combinada de diferentes materiais, um biossorvente (escamas de peixe - ES), um mineral (dolomita - DL) e uma material comercial (resina catiônica - RC) na remoção de metais pesados. Os materiais estudados foram caracterizados físico-química e morfologicamente (pHpzc, MEV-EDS, FTIR e DRX) antes e após sua utilização nos processos de remoção visando compreender as modificações ocorridas na sua estrutura. Além disso, a composição elementar das fases líquida e sólida após o processo de tratamento foram avaliadas por análise TXRF. O efluente apresentou caráter extremamente ácido (pH=1) e presença de metais pesados acima dos limites da legislação de descarte (Fe, Zn e Pb). Devido às características estruturais e seus respectivos grupos funcionais, cada material adsorvente apresentou comportamentos distintos em solução, o que levou a diferentes capacidades de remoção e neutralização. A RC apresentou a maior capacidade de remoção dos íons metálicos, governada majoritariamente por um processo de troca iônica. enquanto que a ES e a DL apresentaram menores capacidades de remoção seguindo fenômenos simultâneos complexos como dissolução, complexação, precipitação e adsorção. Por outro lado, a ES e a DL, apresentaram uma grande capacidade de elevação do pH dos meios extremamente ácidos, relacionado à lixiviação dos seus constituintes alcalinos. Ao considerar a geração de lama química como um fator chave no trabalho, visando sua mitigação e o a melhor qualidade do efluente tratado, verificou-se que a aplicação desses materiais de forma sequencial em processo híbrido poderia ser viável e promissora, considerando as características particulares de cada um desses materiais, tanto na neutralização quanto para remoção de metais pesados. Neste sentido, avaliou-se o uso da DL, ES e RC em processos híbridos combinados em sistema batelada, sendo o processo híbrido DL-RC, o qual empregou a dolomita na neutralização do efluente até o pH = 5 seguido pela RC para remoção dos íons metálicos a combinação que apresentou melhores resultados. O processo híbrido DL-RC apresentou as maiores porcentagens de remoção dos metais (99, 73 e 100%, respectivamente, para Fe, Zn e Pb), bem como a menor geração de lama química ao final dos processos. Além disso, a pré-neutralização (pH = 5 alcançado pela DL) proporcionou uma maior estabilidade química da RC. Posteriormente, empregou-se o processo híbrido DL-RC em leito fixo avaliando-se, ainda, a possibilidade de ciclos de adsorção-dessorção visando a reutilização da resina e recuperação dos metais pesados. Identificou-se diferentes afinidades de cada íon metálico com a RC para o sistema multicomponente (Pb > Fe > Zn), associadas às propriedades de cada espécie como raio de hidratação, valência e eletroafinidade. Verificou-se a possibilidade do uso da RC em reciclo, atingindo-se capacidades de remoção similares ao ciclo anterior e compatíveis com os níveis de descarte de legislação em termos de concentração de metais pesados bem como de pH. Tais resultados evidenciam o potencial do processo híbrido de tratamento, no entanto, as condições operacionais do leito fixo como a altura do leito e vazão volumétrica ainda podem ser otimizadas visando a maximização da eficiência de transferência de massa no leito. Desta forma, considerando-se que o processo híbrido DL-RC foi capaz de contornar a problemática do tratamento de tais efluentes dado seu caráter extremamente ácido e a complexa composição multicomponente de metais pesados em solução o processo pode ser considerado viável em termos técnico-operacionais. No geral, o uso cooperativo entre DL e RC em processo híbrido apresenta notável potencial na neutralização e tratamento de metais pesados provenientes da indústria de reciclagem de baterias.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daiany Crystina Macagnan.pdf: 533832 bytes, checksum: 1ef92ef1a169ce21091effcd15916599 (MD5) Previous issue date: 2011-07-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The wastewater is generated daily in all the activities that need water in their process, whether health activities for residential and commercial or manufacturing processes of enterprises. This study evaluated the efficiency of the microalgae Scenedesmus in nitrogen and phosphorus removing from brewery wastewater. Two experiments were conducted at different times in three replicates of each one packaged in boxes of fiberglass 100L. Each treatment was made for a completely randomized design with three different concentrations of wastewater. The collect of wastewater was made at different times. The medium was constituted of 80L of wastewater and five liters of inoculated culture of microalgae Scenedesmus sp. We evaluated the growth curve, phosphate and nitrogen compounds removal, the correlation between the removal of compounds with algal growth, yield and protein biomass. Higher algal density was observed in the treatment 6 (T6) medium with 776 x 104 cells / mL and all treatments had high coefficients of determination (R2) ranging from 0.87 to 0.99 in T4 at T6. In the experiment 1 the removal of the compounds in the treatments occurred in 17 days. In experiment 2 the nitrate removed in 17 days in all treatments and orthophosphate and phosphorus removal occurred between nine to 24 days. Generally, the correlations ranged from moderate to strong, with the exception of total phosphorus in T4 which showed a weak correlation (-0.08).The biomass and crude protein in experiment 1 ranged from 0.15 to 0.19 g / L and 19 to 27% respectively, while those in experiment 2 ranged from 0.12 to 0.19 g / L and 34 to 46% protein. It is concluded that biological treatment from microalgae is able to reduce the nitrate, phosphorus and orthophosphate present in the brewery wastewater, producing biomass with high protein values. / As águas residuárias são geradas diariamente em todas as atividades que necessitam de água em seu processo, sejam elas atividades sanitárias residenciais e comerciais ou pelos processos produtivos das empresas. Neste trabalho avaliou-se a eficiência do gênero de microalgas Scenedesmus na remoção de compostos nitrogenados e fosfatados de efluente de cervejaria. Foram realizados dois experimentos em períodos diferentes e cada um tratou-se de um delineamento inteiramente casualizado com três concentrações de efluente de cervejaria oriundos de coletas em horários diferentes e três repetições de cada tratamento acondicionados em caixas de fibra de vidro de 100L. Em cada unidade experimental foram adicionados 80L de efluente e inoculados cinco litros de cultura de microalga Scenedesmus sp. Avaliaram-se a curva de crescimento, a remoção dos compostos fosfatados e nitrogenados, a correlação entre a remoção dos compostos com o crescimento algal, o rendimento e a proteína da biomassa. A maior densidade algal observada foi no tratamento 6 (T6) com média 776 x 104 cél./mL e todos os tratamentos apresentaram altos coeficientes de determinação (R2) variando de 0,87 em T4 a 0,99 em T6. A remoção dos compostos nos tratamentos do experimento 1 ocorreram em 17 dias. No experimento 2 houve remoção do nitrato em 17 dias em todos os tratamentos e as remoções do ortofosfato e do fósforo variaram de nove a 24 dias. De modo geral as correlações variaram de moderada a forte, com exceção do fósforo total em T4 que mostrou correlação fraca (-0,08). Os rendimentos da biomassa e proteína bruta no experimento 1 variaram de 0,15 a 0,19g/L e de 19 a 27% de proteína, enquanto no experimento 2 esses valores variaram de 0,12 a 0,19g/L e de 34 a 46% de proteína. Conclui-se que esse tratamento biológico a partir de microalgas é capaz de reduzir os teores de nitrato, fósforo e ortofosfato presentes no efluente de cervejaria, gerando biomassa com altos valores protéicos.

O uso de reatores de biomassa imobilizada para tratamento de esgoto tem se difundido devido a sua capacidade de manter o tempo de retenção celular (TRC) elevado, mesmo quando operados com baixo tempo de detenção hidráulica (TDH). Neste trabalho, investigou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) em escala de bancada, usados no tratamento do efluente de uma indústria de refrigerantes, sendo um dos reatores preenchido com grânulos e o outro com espuma de poliuretano. A pesquisa foi dividida em três etapas, referentes aos tempos de detenção hidráulica (TDH) de, respectivamente, 20 h, 10 h e 5 h. O encerramento de cada etapa ocorria quando se verificava a estabilidade operacional do sistema através dos parâmetros: DQO, ácidos voláteis totais e pH. Ao final de cada etapa, foram obtidos os perfis de concentração de DQO ao longo dos reatores. Para TDH de 10 h, os valores obtidos para a constante cinética aparente (klapp) foram de 0,694 h-1, para o reator com grânulos, e de 0,467 h-1, para o reator preenchido com espuma de poliuretano. No decorrer da pesquisa, os reatores apresentaram alguns problemas operacionais, que aumentaram à medida em que se reduzia o TDH. Avaliou-se, também, o tempo de residência real do reator com espumas através de experimentos hidrodinâmicos (traçadores). Ao final do experimento, foram quantificados os sólidos voláteis em cada reator e buscou-se diferenciar o arranjo e a fauna microbiológica, presentes nos dois tipos de imobilização, através de microscopia eletrônica de varredura (MEV). / Immobilized biomass reactors have been increasingly used for wastewater treatment due to their capacity of maintaining high cellular retention time (CRT) even when operating at low hydraulic detention time (HDT). In this work, the performances of two horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) bench-scale reactors treating soft drinks industry effluents were investigated and compared. One of the reactors was filled with granules and the other one with polyurethane foam matrices. The research was conducted in three stages, concerning to hydraulic detention times of, respectively, 20 h, 10 h and 5 h. A stage was considered finished when reactors operational stability was checked by means of COD, total volatile fatty acids and pH. COD profiles were obtained along the reactors at the end of each stage. In the second stage, when HDT was equal to 10 h, the apparent kinetic constant (klapp) values were 0.694 h-1, to the reactor filled with grains, and 0.467 h-1, to the other one. During the research, the reactors showed some operational problems, that increased when the HDT was reduced. The real hydraulic detention time (HDT) reactor with polyurethane foams was evaluated through the hydrodynamic experiments (tracers). Volatile solids of each reactor were quantified at the end of experiment. The arrangement and microbiological fauna inside the reactors were determined by Scanning Electron Microscopy (SEM).