Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-06-05T13:57:13Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Odete 1.pdf: 41342785 bytes, checksum: d820078c668d34ca950d3cdce68175c2 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T13:57:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Odete 1.pdf: 41342785 bytes, checksum: d820078c668d34ca950d3cdce68175c2 (MD5) / O presente trabalho avalia o processo e produto do uso de uma Mistura Microbiológica para a biorremediação de manguezais contaminados por petróleo, apresentando os melhores desempenhos com o bioestímulo torta de mamona e a bioaumentação fungo Aspergillus spp (flavus), comparados com o fertilizante NPK e fungo o Penicillium spp. A metodologia foi originalmente desenvolvida e patenteada para a biorremediação de sedimentos contaminados de petróleo da bacia sedimentar do Recôncavo Baiano. O mecanismo da biorremediação inicia-se com as proteínas vegetais armazenadas e com o processo de hidrólise da cisteína da ricina (uma metalo-protease), devido à síntese microbiana de transformar e retirar da mistura o oxigênio e nutrientes energéticos para sua proliferação pela geração de energia celular. A mistura é composta de glicerina bruta de mamona, torta de mamona, petróleo, areia calcinada, água salina e fungos e sua eficiência é comprovada por técnicas de XRF e cromatografia gasosa. São discutidos o procedimento e a validação da biorremediação através das técnicas de XRF, cromatografia gasosa e infravermelho. Os subprodutos da biorremediação são um biopolímero (identificado como FUNAMIDA) e um Cristal Proteico de Amida que são caracterizados quimicamente através das técnicas de XRF, cromatografia gasosa, infravermelho e difratometria de Raios-X. Esses sub-produtos podem ser vistos como novos materiais com potenciais empregos apontados para a indústria de implantes biomédicos, biossensores e eletrônica, uma vez que extrai elementos-chave como Ti e Ru. Dessa forma, sugere-se que a metodologia aqui descrita seja empregada para a área de biotecnologia, a qual irá direcionar o uso dos novos materiais sintetizados para suas devidas aplicações nos segmentos tecnológicos específicos.

Submitted by Marcia Silva (marcia@latec.uff.br) on 2016-06-06T19:49:35Z No. of bitstreams: 1 Dissert Marcio Santos Souza.pdf: 1968058 bytes, checksum: 6661d62ea17eb9024d2a910ec3540c20 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T19:49:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissert Marcio Santos Souza.pdf: 1968058 bytes, checksum: 6661d62ea17eb9024d2a910ec3540c20 (MD5) Previous issue date: 2015-12-09 / A Região de Jacarepaguá concentra atualmente 237 estabelecimentos classificados na categoria RESTAURANTES, segundo dados obtidos na RAIS, gerando milhões de litros de gorduras oriundas do processo de transformação e descarte de restos de alimentos. As gorduras geradas nesses estabelecimentos deveriam em tese ser coletadas por empresas especializadas para depois as destinarem à Estação de Tratamento de Esgoto (ETE) da Alegria, mas observamos vários procedimentos inadequados desde o descarte da gordura na própria rede coletora, até o uso de terrenos baldios. Esse cenário pode ser evitado com a limpeza e manutenção adequadas das caixas de gordura, que correspondem a tratamento preliminar do efluente. As formas de retirada de gordura mais utilizadas pelo restaurantes são o uso de caminhões limpa fossa, deslocamento de um funcionário do próprio restaurante para a retirada, uso de soda cáustica ou coleta por um caminhão de lixo comum. Uma das maneiras de reduzir esse problema é através do processo de bioaumentação, utilizando agentes biológicos que decompõem a gordura gerada e acumulada tanto nas tubulações quando na própria caixa de gordura. Diferente do modelo tradicional, onde a gordura é transferida de um lugar para outro, com os microrganismos, a mesma não é formada, sendo digerida rapidamente pelos agentes biológicos tais como bactérias do gênero Bacilus, alvo desse estudo. Esse trabalho, temos como objetivo apresentar um estudo sobre a viabilidade de utilização de técnicas de bioaumentação na limpeza de caixas de gordura, cujo cenário percebemos que mesmo sendo viável tanto operacionalmente quanto financeiramente, há entraves no que tange ao nível de conhecimento e graus de disponibilidade para mudança, fazendo com que os impactos ambientais sejam bem evidentes. / The Jacarepagua Region in the city of Rio de Janeiro, Brazil, currently focuses 237 establishments classified in the category RESTAURANTS, according to data obtained from RAIS, generating millions of liters of fat derived from the transformation process and disposal of food waste. Fat generated in these establishments should theoretically be collected by specialised companies and then delivered to the Sewage Treatment Plant, but several inadequate procedures are observed, like the disposal of fat in the sewage collection system itself or at vacant lots. This scenario can be avoided by proper cleaning and maintenance of grease traps, what corresponds to the preliminary treatment of the effluent. Most used forms of fat removal by restaurants are waste haulers, removal by restaurants' employees, use of caustic soda or collection by a common garbage truck. One way to reduce this problem is through bioaugmentation process using biological agents that break down fat generated and accumulated either in the pipes or in the grease traps. Unlike the traditional model, where fat is transferred from one place to another, with microorganisms, the fat is quickly digested by biological agents as bacteria of the genus Bacillus, target of the study. The goal of this study is to assess the potential environmental and economic benefits of applying bioaugmentation in cleaning restaurant grease traps. Results show that even being both operationally and financially feasible, there are barriers when it comes to the leves of knowledge and interest in changing current behaviours, causing quite evident environmental impacts

As indústrias químicas são consideradas como o segmento industrial que gera os efluentes mais perigosos ao meio ambiente. Em virtude das concentrações expressivas de poluentes, tanto orgânicos quanto inorgânicos, os efluentes dessas indústrias podem interferir na atividade da biomassa de estações de tratamento de efluentes (E.T.E.), diminuindo sua eficiência e gerando efluentes tratados, porém em desacordo com a legislação pertinente. Para prevenir tais efeitos, o recebimento de efluentes industriais em E.T.E.s pode ser precedido por pré-tratamento, dentre os quais, o biológico, otimizado pela adição de microrganismos com capacidade de degradar poluentes. Foram isolados microrganismos com capacidade de degradar os compostos identificados como responsáveis pela toxicidade do efluente final da E.T.E.: benzeno, clorofórmio, 1,2-dicloroetano, pentaclorofenol, tricloroeteno, tolueno e p-xileno. Foram realizados testes de bioaumentação para pré tratar o efluente industrial, que foram avaliados através de ensaios físico-químicos e de toxicidade aguda para Vibrio fischeri e Daphnia similis. Os resultados obtidos demonstraram que o pré tratamento reduziu a toxicidade do efluente final da estação de tratamento. / Chemical industries are considered the industrial sector that generates the most dangerous effluents to the environment. Due to the high pollutant concentration, either organics or inorganics, the chemical industries effluents may interferer in the biomass activity in wastewater treatment plants (WWTP), what may reduce its efficiency and generate treated effluents in disagreement to the concerned law. In order to prevent such effects, the industrial effluents disposal in WWTPs can be preceded by biological pretreatment, which can be optimized by adding microorganisms capable of pollutants degradation. Microorganism strains that are able to degrade the compounds identified as the responsible for toxicity levels in the WWTP final effluent: benzene, chloroform, 1,2-dichloroethane, pentachlorophenol, trichloroethene, tolune and p-xylene were isolated. Bioaugmentation tests aiming the chemical effluent pretreatment were performed and they were evaluated through physical-chemical analysis and acute toxicity tests for Vibrio fischeri and Daphnia similis. The results showed that the industrial effluent pretreatment reduced the toxicity levels in the WWTP final effluent.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Agro-industrial effluents are capable of causing great impact on water bodies if released without adequate treatment. The removal of the organic load in the conventional biological treatments is achieved with high generation of sludge and energy consumption. The usual techniques of biological removal of nitrogen load demand high deployment and maintenance costs in wastewater treatment units. Seeking the development of a technology that can be employed in treatment units already in operation without high costs of installation and operation, an anaerobic and aerobic reactor using the technique of bioaugmentation and a fixed bed reactor for nitrification were built in scalebench. Real effluent was collected from a meat packing company and microorganisms of high rate of consumption for bioaugmentation were purchased commercially. The biological system was operated continuously with the anaerobic and aerobic reactor in sequence and with recirculation of supernatant from the anaerobic reactor to the nitrifying one. After percolating in the nitrifying reactor, the supernatant was drained back to the bottom of the anaerobic reactor, so that came in contact with the clay formed the bottom of it, making possible the denitrification of nitrogen compounds. Assays were performed under two conditions of flow rate: 2.5 and 5.0 L/day, resulting in organic loading conditions (COA) corresponding to 3.7 and 19.6 gDQOsolúvel/day under constant temperature of 30°C. The anaerobic reactor was evaluated at temperatures of 20 and 30ºC. The nitrification system was tested only for 19.6 gDQOsolúvel/day condition of load. The variations of chemical oxygen demand (COD), soluble COD, NH3, turbidity and suspended solids in each reactor and in the whole system were analized. Were obtained removal of 76.9% soluble COD in the system to the condition of lower COA and 71.1% to 19.6 gDQOsolúvel/day. The microorganisms tested presented solids generation rate (μ) from 0.035 to 0.19 gSSV/gSSV*day, these values are about 10 times lower than those reported for systems without bioaugmentation. The coefficients of biomass growth (Y) and maximum specific substrate consumption (k) were close to those systems without use of the bioaugmentation, indicating that the main advantage of this technique is the lower generation of sludge. It was found that the anaerobic system with bioaugmentation is more resistant to temperature changes compared to the usual system as to reduce the temperature 10°C, there was a reduction of only 27.6% for COD removal. The removal efficiency of NH3 in the system before and after use of the nitrifying reactor was 38.8 and 62%, respectively, indicating that binding of recirculation of the supernatant of the anaerobic reactor to a nitrification reactor designed specifically to allow removing the ammonia load in the effluent. / Efluentes agroindustriais são capazes de causar grande impacto em corpos d água se lançados sem tratamento adequado. A remoção da carga orgânica nos tratamentos biológicos convencionais é conseguida com elevada geração de lodo residual e consumo energético. As técnicas usuais de remoção biológica da carga nitrogenada demandam altos custos com implantação e manutenção nas unidades de tratamento de efluentes. Buscando o desenvolvimento de uma tecnologia que possa ser empregada em unidades de tratamento já em funcionamento sem elevados custos de instalação e operação, um reator aeróbio e um anaeróbio com uso da técnica da bioaumentação e um reator para nitrificação de leito fixo foram construídos em escala de bancada. Efluente real foi coletado de uma empresa frigorífica e microrganismos de alta taxa de consumo para a bioaumentação foram adquiridos comercialmente. O sistema biológico foi operado de forma contínua, com o reator anaeróbio e aeróbio em sequência e com recirculação do sobrenadante do anaeróbio ao reator nitrificante. Após percolar no reator nitrificante, este sobrenadante era drenado de volta ao fundo do reator anaeróbio, de forma com que entrasse em contato com o lodo formado ao fundo do mesmo e possibilitasse e denitrificação dos compostos nitrogenados. Os ensaios foram realizados sob duas condições de vazão: 2,5 e 5,0 L/dia, que resultaram em condições de carga orgânica aplicada (COA) correspondentes a 3,7 e 19,6 gDQOsolúvel/dia e sob temperatura mantida constante em 30ºC. O reator anaeróbio foi avaliado sob as temperaturas de 20 e 30ºC. O sistema de nitrificação foi testado somente para a condição de 19,6 gDQOsolúvel/dia de carga. Foram avaliadas as variações nos teores de DQO, DQO solúvel, NH3, turbidez e sólidos suspensos em cada reator e no sistema todo. Obteve-se até 76,9% de remoção de DQO solúvel no sistema para a condição de COA mais baixa e 71,1% para COA de 19,6 gDQOsolúvel/dia. Os microrganismos testados apresentaram taxa de geração de sólidos de 0,035 a 0,19 gSSV/gSSV*dia, valores estes em torno de 10 vezes menor que os reportados para sistemas sem bioaumentação. Os coeficientes de crescimento de biomassa (Y) e de taxa máxima específica de consumo de substrato (k) ficaram próximos aos valores para sistemas sem uso da bioaumentação, indicando que a principal vantagem do uso desta técnica está na baixa geração de lodo. Verificou-se que o sistema anaeróbio bioaumentado resiste melhor a variações de temperatura frente aos sistemas usuais, pois para redução de 10ºC na temperatura, observou-se a redução de apenas 27,6% na remoção de DQO. A eficiência de remoção de NH3 no sistema antes e depois da utilização do reator nitrificante em paralelo foi de 38,8 e 62%, respectivamente, indicando que a ligação do sistema de recirculação do sobrenadante do reator anaeróbio até um reator desenvolvido especificamente para nitrificação possibilita a remoção da carga amoniacal do efluente.

As indústrias químicas são consideradas como o segmento industrial que gera os efluentes mais perigosos ao meio ambiente. Em virtude das concentrações expressivas de poluentes, tanto orgânicos quanto inorgânicos, os efluentes dessas indústrias podem interferir na atividade da biomassa de estações de tratamento de efluentes (E.T.E.), diminuindo sua eficiência e gerando efluentes tratados, porém em desacordo com a legislação pertinente. Para prevenir tais efeitos, o recebimento de efluentes industriais em E.T.E.s pode ser precedido por pré-tratamento, dentre os quais, o biológico, otimizado pela adição de microrganismos com capacidade de degradar poluentes. Foram isolados microrganismos com capacidade de degradar os compostos identificados como responsáveis pela toxicidade do efluente final da E.T.E.: benzeno, clorofórmio, 1,2-dicloroetano, pentaclorofenol, tricloroeteno, tolueno e p-xileno. Foram realizados testes de bioaumentação para pré tratar o efluente industrial, que foram avaliados através de ensaios físico-químicos e de toxicidade aguda para Vibrio fischeri e Daphnia similis. Os resultados obtidos demonstraram que o pré tratamento reduziu a toxicidade do efluente final da estação de tratamento. / Chemical industries are considered the industrial sector that generates the most dangerous effluents to the environment. Due to the high pollutant concentration, either organics or inorganics, the chemical industries effluents may interferer in the biomass activity in wastewater treatment plants (WWTP), what may reduce its efficiency and generate treated effluents in disagreement to the concerned law. In order to prevent such effects, the industrial effluents disposal in WWTPs can be preceded by biological pretreatment, which can be optimized by adding microorganisms capable of pollutants degradation. Microorganism strains that are able to degrade the compounds identified as the responsible for toxicity levels in the WWTP final effluent: benzene, chloroform, 1,2-dichloroethane, pentachlorophenol, trichloroethene, tolune and p-xylene were isolated. Bioaugmentation tests aiming the chemical effluent pretreatment were performed and they were evaluated through physical-chemical analysis and acute toxicity tests for Vibrio fischeri and Daphnia similis. The results showed that the industrial effluent pretreatment reduced the toxicity levels in the WWTP final effluent.

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