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Aplicação de processos avançados de oxidação para o tratamento do efluente de uma indústria de produtos saneantesSouza, Adriane Lys de January 2018 (has links)
Os efluentes industriais são uma das grandes causas da contaminação ambiental, principalmente, dos meios aquosos. As indústrias de produtos saneantes utilizam grande quantidade de surfactantes os quais, consequentemente, estão presentes em seus efluentes. Mais especificamente, o Nonilfenol etoxilado (NPnEO) é motivo de preocupação, pois trata-se de um composto recalcitrante e tóxico, para o qual as técnicas de tratamento rotineiramente aplicadas não são eficazes. O objetivo do presente trabalho foi identificar um Processo Avançado de Oxidação para ser aplicado ao tratamento de efluentes oriundos de indústrias de produtos saneantes. Foi utilizada a molécula de NPnEO como ponto de partida para o desenvolvimento de uma estratégia de remediação adequada. Os processos investigados foram a fotocatalise homogênea com H2O2/UVC, o O3 sozinho ou combinado com H2O2 e/ou UVC e a fotocatalise heterogênea com TiO2 e ZnO comerciais. Inicialmente foram determinadas as condições mais adequadas para a realização de cada processo (concentração inicial do poluente, proporção molar poluente-peróxido, pH, temperatura e irradiação). Mesmo nas melhores condições, verificou-se que H2O2/UVC e O3, mesmo quando combinado com H2O2/UVC, não são capazes de degradar efetivamente o NPnEO, pois não houve redução da concentração total de carbono orgânico (TOC) Já com a fotocatálise heterogênea, usando TiO2, alcançou-se uma degradação de 62,1 %. Dentre os processos estudados, o mais indicado para a aplicação industrial foi o H2O2/UVC pela fácil aplicação e relativo baixo custo. No que se refere ao efluente industrial, o processo de H2O2/UVC operando em bateladas foi capaz de diminuir 69,3 % do TOC em 10 minutos de reação. Realizou-se também uma ampliação de escala em um Reator Espiral operando de forma contínua. Nesse reator alcançou-se 30 % de degradação do efluente em 120 minutos de reação. Por fim, procurou-se melhorar a eficiência do Reator Espiral com a inserção de H2O2, em diferentes tempos. Esta nova estratégia permitiu alcançar 38,6 % de mineralização do efluente industrial. O processo de H2O2/UVC mostrou-se promissor para a aplicação ao tratamento de um efluente de indústria de produtos saneantes, pois possibilita o reuso do efluente em outras etapas do processo, proporcionando uma destinação adequada. / The industrial effluents are one of the biggest causes of environmental contamination, mainly the water medium. The industries of sanitizing products use big part of surfactants that are present in their effluents. More specifically, the nonylphenol ethoxylate (NPnEO) is the main reason of worry, as it is a toxic recalcitrant compound in which the techniques of daily treatment are not efficient. The goal of this research was to identify an advanced oxidation process to be applied on the treatment of deriving effluents from industries of sanitizing products. The molecule of NPnEO was utilized as the starting point for the development of a suitable remedial strategy. The investigated processes were: the homogeneous photocatalysis with H2O2/UVC, the O3 by itself or combined with H2O2 and/or UVC and the heterogeneous photocatalysis with comercial TiO2 e ZnO Initially, the most proper conditions for each process were determined (initial concentration of the polluting, molar ratio peroixide-polluting, pH, temperature and irradiation). Even in the best conditions, it was verified that H2O2/UVC and O3, even when combined with H2O2/UVC, are not capable of degrading effectively the NPnEO, because there was no reduction of the total concentration of organic carbon (TOC). With the homogeneous photocatalysis, using TiO2. About industrial effluents, the process of H2O2/UVC operating in batch was capable to decrease 69,3% of TOC in 10 minutes of reaction. An enlargement of scale was also made in a spiral reactor operating in a continuous form. In this reactor, 30% of degradation of the effluent was reached in a 120 minutes reaction. Lastly, it was tried to improve the effiency of the spiral reactor with the insertion of H2O2 in different times. This new strategy allowed to reach 38,7% of mineralization by the industrial effluent. The process of H2O2/UVC was promising for the application of the treatment of an effluent of industry of sanitizing products, since it made possible the reuse of the effluent in other phases of the process, providing a suitable destination.
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Reator Gerador de Flocos - RGF : concepção e desenvolvimento básicoCarissimi, Elvis January 2003 (has links)
O objetivo geral do presente trabalho foi a concepção e o desenvolvimento de um sistema compacto de floculação em linha, em escala semipiloto, com o aproveitamento da energia cinética do fluxo hidráulico para promover a agitação necessária à dispersão de um polímero floculante e a geração dos flocos ao longo de um reator tubular helicoidal. O sistema denominado de Reator Gerador de Flocos (RGF), foi desenvolvido para a geração de flocos aerados ou não (com o uso de um colóide de Fe(OH)3, como modelo) e uma poliacrilamida catiônica de alto peso molecular (Mafloc 490C). Foram testados 5 modelos diferentes de RGFs (variação no comprimento/volume) para a geração dos flocos em diferentes vazões de alimentação e foi selecionado o reator mais eficiente em termos de separação sólido/líquido. Os estudos de avaliação da eficiência de floculação do RGF foram realizados comparativamente através da caracterização dos flocos formados e do comportamento dos flocos numa etapa posterior de separação sólido/líquido. Nos ensaios de geração de flocos não aerados foram medidos o tempo de sedimentação, a turbidez do sobrenadante e o volume sedimentado em cone Imhoff. Ainda, análise fotográfica possibilitou a medição do tamanho dos flocos não aerados e através da correlação logarítmica com a massa dos mesmos, foi possível determinar a dimensão fractal (dF) destes flocos de Fe(OH)3. A eficiência na geração de flocos aerados no RGF com o emprego de microbolhas (diâmetros inferiores a 70 mm) foi avaliada através da velocidade de ascensão dos flocos em uma célula cilíndrica fixa à uma coluna de flotação posterior ao RGF. Estudos de caracterização do regime hidráulico do reator com o emprego de traçadores (azul de metileno) e a determinação do gradiente de velocidade (G) e do número de Reynolds (Re) foram realizados. A curva de resposta do traçador apresentou um pico intenso e estreito, no perfil de velocidade investigado (3L.min-1), caracterizando um fluxo do tipo pistão para o RGF. Ainda, um regime turbulento (Re > 5000) e um G de 1420 s-1 foram determinados. O RGF 3 (modelo 3, com 12m/1,2 L) apresentou a melhor eficiência na geração dos flocos, com e sem o emprego de microbolhas. Nos ensaios de sedimentação, os melhores resultados em termos de velocidade de separação foram obtidos nas seguintes condições experimentais: 4 L.min-1 de vazão de alimentação, 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, atingindo velocidade da ordem de 19 m.h-1, turbidez residual de 1 NTU, e volume de sólidos sedimentáveis de 7 mL.L-1. As análises fotográficas permitiram estimar flocos com diâmetros num intervalo entre 400 e 2000 mm. A partir do emprego da equação de sedimentação para fluxo laminar de Stokes, foi constatado o decréscimo da densidade flocos de Fe(OH)3 com o aumento do tamanho dos mesmos, atingindo um valor médio de 1019 kg.m-3. Um dF de 2,98 foi obtido, caracterizando um floco esférico, de baixa porosidade e com estrutura densa. Os melhores resultados na velocidade de ascensão dos flocos aerados foram obtidos com os seguintes parâmetros: vazão de alimentação de 2 L.min-1, concentração de 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, sendo obtidas velocidades na ordem de 112 m.h-1. Esses flocos aerados ascendem com velocidades equivalentes à bolhas com diâmetros entre 185 e 240 mm (D50 entre 30-70 mm para as microbolhas individuais e isoladas). A alta velocidade de separação sólido/líquido obtida nos estudos com flocos aerados comparativamente com os flocos não aerados mostram claramente a viabilidade de emprego das microbolhas na separação por floculação- flotação (flutuação). Os resultados obtidos permitem prever um elevado potencial de aplicação em nível industrial do RGF, principalmente por apresentar um baixo tempo de residência, ausência de partes móveis (agitadores), pequena área ocupada, uma mistura do tipo pistão (ideal para floculação), ausência de curto-circuitos ou zonas mortas e um crescimento uniforme com elevada cinética na geração dos flocos.
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Aplicação de processos avançados de oxidação para o tratamento do efluente de uma indústria de produtos saneantesSouza, Adriane Lys de January 2018 (has links)
Os efluentes industriais são uma das grandes causas da contaminação ambiental, principalmente, dos meios aquosos. As indústrias de produtos saneantes utilizam grande quantidade de surfactantes os quais, consequentemente, estão presentes em seus efluentes. Mais especificamente, o Nonilfenol etoxilado (NPnEO) é motivo de preocupação, pois trata-se de um composto recalcitrante e tóxico, para o qual as técnicas de tratamento rotineiramente aplicadas não são eficazes. O objetivo do presente trabalho foi identificar um Processo Avançado de Oxidação para ser aplicado ao tratamento de efluentes oriundos de indústrias de produtos saneantes. Foi utilizada a molécula de NPnEO como ponto de partida para o desenvolvimento de uma estratégia de remediação adequada. Os processos investigados foram a fotocatalise homogênea com H2O2/UVC, o O3 sozinho ou combinado com H2O2 e/ou UVC e a fotocatalise heterogênea com TiO2 e ZnO comerciais. Inicialmente foram determinadas as condições mais adequadas para a realização de cada processo (concentração inicial do poluente, proporção molar poluente-peróxido, pH, temperatura e irradiação). Mesmo nas melhores condições, verificou-se que H2O2/UVC e O3, mesmo quando combinado com H2O2/UVC, não são capazes de degradar efetivamente o NPnEO, pois não houve redução da concentração total de carbono orgânico (TOC) Já com a fotocatálise heterogênea, usando TiO2, alcançou-se uma degradação de 62,1 %. Dentre os processos estudados, o mais indicado para a aplicação industrial foi o H2O2/UVC pela fácil aplicação e relativo baixo custo. No que se refere ao efluente industrial, o processo de H2O2/UVC operando em bateladas foi capaz de diminuir 69,3 % do TOC em 10 minutos de reação. Realizou-se também uma ampliação de escala em um Reator Espiral operando de forma contínua. Nesse reator alcançou-se 30 % de degradação do efluente em 120 minutos de reação. Por fim, procurou-se melhorar a eficiência do Reator Espiral com a inserção de H2O2, em diferentes tempos. Esta nova estratégia permitiu alcançar 38,6 % de mineralização do efluente industrial. O processo de H2O2/UVC mostrou-se promissor para a aplicação ao tratamento de um efluente de indústria de produtos saneantes, pois possibilita o reuso do efluente em outras etapas do processo, proporcionando uma destinação adequada. / The industrial effluents are one of the biggest causes of environmental contamination, mainly the water medium. The industries of sanitizing products use big part of surfactants that are present in their effluents. More specifically, the nonylphenol ethoxylate (NPnEO) is the main reason of worry, as it is a toxic recalcitrant compound in which the techniques of daily treatment are not efficient. The goal of this research was to identify an advanced oxidation process to be applied on the treatment of deriving effluents from industries of sanitizing products. The molecule of NPnEO was utilized as the starting point for the development of a suitable remedial strategy. The investigated processes were: the homogeneous photocatalysis with H2O2/UVC, the O3 by itself or combined with H2O2 and/or UVC and the heterogeneous photocatalysis with comercial TiO2 e ZnO Initially, the most proper conditions for each process were determined (initial concentration of the polluting, molar ratio peroixide-polluting, pH, temperature and irradiation). Even in the best conditions, it was verified that H2O2/UVC and O3, even when combined with H2O2/UVC, are not capable of degrading effectively the NPnEO, because there was no reduction of the total concentration of organic carbon (TOC). With the homogeneous photocatalysis, using TiO2. About industrial effluents, the process of H2O2/UVC operating in batch was capable to decrease 69,3% of TOC in 10 minutes of reaction. An enlargement of scale was also made in a spiral reactor operating in a continuous form. In this reactor, 30% of degradation of the effluent was reached in a 120 minutes reaction. Lastly, it was tried to improve the effiency of the spiral reactor with the insertion of H2O2 in different times. This new strategy allowed to reach 38,7% of mineralization by the industrial effluent. The process of H2O2/UVC was promising for the application of the treatment of an effluent of industry of sanitizing products, since it made possible the reuse of the effluent in other phases of the process, providing a suitable destination.
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Reator Gerador de Flocos - RGF : concepção e desenvolvimento básicoCarissimi, Elvis January 2003 (has links)
O objetivo geral do presente trabalho foi a concepção e o desenvolvimento de um sistema compacto de floculação em linha, em escala semipiloto, com o aproveitamento da energia cinética do fluxo hidráulico para promover a agitação necessária à dispersão de um polímero floculante e a geração dos flocos ao longo de um reator tubular helicoidal. O sistema denominado de Reator Gerador de Flocos (RGF), foi desenvolvido para a geração de flocos aerados ou não (com o uso de um colóide de Fe(OH)3, como modelo) e uma poliacrilamida catiônica de alto peso molecular (Mafloc 490C). Foram testados 5 modelos diferentes de RGFs (variação no comprimento/volume) para a geração dos flocos em diferentes vazões de alimentação e foi selecionado o reator mais eficiente em termos de separação sólido/líquido. Os estudos de avaliação da eficiência de floculação do RGF foram realizados comparativamente através da caracterização dos flocos formados e do comportamento dos flocos numa etapa posterior de separação sólido/líquido. Nos ensaios de geração de flocos não aerados foram medidos o tempo de sedimentação, a turbidez do sobrenadante e o volume sedimentado em cone Imhoff. Ainda, análise fotográfica possibilitou a medição do tamanho dos flocos não aerados e através da correlação logarítmica com a massa dos mesmos, foi possível determinar a dimensão fractal (dF) destes flocos de Fe(OH)3. A eficiência na geração de flocos aerados no RGF com o emprego de microbolhas (diâmetros inferiores a 70 mm) foi avaliada através da velocidade de ascensão dos flocos em uma célula cilíndrica fixa à uma coluna de flotação posterior ao RGF. Estudos de caracterização do regime hidráulico do reator com o emprego de traçadores (azul de metileno) e a determinação do gradiente de velocidade (G) e do número de Reynolds (Re) foram realizados. A curva de resposta do traçador apresentou um pico intenso e estreito, no perfil de velocidade investigado (3L.min-1), caracterizando um fluxo do tipo pistão para o RGF. Ainda, um regime turbulento (Re > 5000) e um G de 1420 s-1 foram determinados. O RGF 3 (modelo 3, com 12m/1,2 L) apresentou a melhor eficiência na geração dos flocos, com e sem o emprego de microbolhas. Nos ensaios de sedimentação, os melhores resultados em termos de velocidade de separação foram obtidos nas seguintes condições experimentais: 4 L.min-1 de vazão de alimentação, 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, atingindo velocidade da ordem de 19 m.h-1, turbidez residual de 1 NTU, e volume de sólidos sedimentáveis de 7 mL.L-1. As análises fotográficas permitiram estimar flocos com diâmetros num intervalo entre 400 e 2000 mm. A partir do emprego da equação de sedimentação para fluxo laminar de Stokes, foi constatado o decréscimo da densidade flocos de Fe(OH)3 com o aumento do tamanho dos mesmos, atingindo um valor médio de 1019 kg.m-3. Um dF de 2,98 foi obtido, caracterizando um floco esférico, de baixa porosidade e com estrutura densa. Os melhores resultados na velocidade de ascensão dos flocos aerados foram obtidos com os seguintes parâmetros: vazão de alimentação de 2 L.min-1, concentração de 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, sendo obtidas velocidades na ordem de 112 m.h-1. Esses flocos aerados ascendem com velocidades equivalentes à bolhas com diâmetros entre 185 e 240 mm (D50 entre 30-70 mm para as microbolhas individuais e isoladas). A alta velocidade de separação sólido/líquido obtida nos estudos com flocos aerados comparativamente com os flocos não aerados mostram claramente a viabilidade de emprego das microbolhas na separação por floculação- flotação (flutuação). Os resultados obtidos permitem prever um elevado potencial de aplicação em nível industrial do RGF, principalmente por apresentar um baixo tempo de residência, ausência de partes móveis (agitadores), pequena área ocupada, uma mistura do tipo pistão (ideal para floculação), ausência de curto-circuitos ou zonas mortas e um crescimento uniforme com elevada cinética na geração dos flocos.
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Aplicação de processos avançados de oxidação para o tratamento do efluente de uma indústria de produtos saneantesSouza, Adriane Lys de January 2018 (has links)
Os efluentes industriais são uma das grandes causas da contaminação ambiental, principalmente, dos meios aquosos. As indústrias de produtos saneantes utilizam grande quantidade de surfactantes os quais, consequentemente, estão presentes em seus efluentes. Mais especificamente, o Nonilfenol etoxilado (NPnEO) é motivo de preocupação, pois trata-se de um composto recalcitrante e tóxico, para o qual as técnicas de tratamento rotineiramente aplicadas não são eficazes. O objetivo do presente trabalho foi identificar um Processo Avançado de Oxidação para ser aplicado ao tratamento de efluentes oriundos de indústrias de produtos saneantes. Foi utilizada a molécula de NPnEO como ponto de partida para o desenvolvimento de uma estratégia de remediação adequada. Os processos investigados foram a fotocatalise homogênea com H2O2/UVC, o O3 sozinho ou combinado com H2O2 e/ou UVC e a fotocatalise heterogênea com TiO2 e ZnO comerciais. Inicialmente foram determinadas as condições mais adequadas para a realização de cada processo (concentração inicial do poluente, proporção molar poluente-peróxido, pH, temperatura e irradiação). Mesmo nas melhores condições, verificou-se que H2O2/UVC e O3, mesmo quando combinado com H2O2/UVC, não são capazes de degradar efetivamente o NPnEO, pois não houve redução da concentração total de carbono orgânico (TOC) Já com a fotocatálise heterogênea, usando TiO2, alcançou-se uma degradação de 62,1 %. Dentre os processos estudados, o mais indicado para a aplicação industrial foi o H2O2/UVC pela fácil aplicação e relativo baixo custo. No que se refere ao efluente industrial, o processo de H2O2/UVC operando em bateladas foi capaz de diminuir 69,3 % do TOC em 10 minutos de reação. Realizou-se também uma ampliação de escala em um Reator Espiral operando de forma contínua. Nesse reator alcançou-se 30 % de degradação do efluente em 120 minutos de reação. Por fim, procurou-se melhorar a eficiência do Reator Espiral com a inserção de H2O2, em diferentes tempos. Esta nova estratégia permitiu alcançar 38,6 % de mineralização do efluente industrial. O processo de H2O2/UVC mostrou-se promissor para a aplicação ao tratamento de um efluente de indústria de produtos saneantes, pois possibilita o reuso do efluente em outras etapas do processo, proporcionando uma destinação adequada. / The industrial effluents are one of the biggest causes of environmental contamination, mainly the water medium. The industries of sanitizing products use big part of surfactants that are present in their effluents. More specifically, the nonylphenol ethoxylate (NPnEO) is the main reason of worry, as it is a toxic recalcitrant compound in which the techniques of daily treatment are not efficient. The goal of this research was to identify an advanced oxidation process to be applied on the treatment of deriving effluents from industries of sanitizing products. The molecule of NPnEO was utilized as the starting point for the development of a suitable remedial strategy. The investigated processes were: the homogeneous photocatalysis with H2O2/UVC, the O3 by itself or combined with H2O2 and/or UVC and the heterogeneous photocatalysis with comercial TiO2 e ZnO Initially, the most proper conditions for each process were determined (initial concentration of the polluting, molar ratio peroixide-polluting, pH, temperature and irradiation). Even in the best conditions, it was verified that H2O2/UVC and O3, even when combined with H2O2/UVC, are not capable of degrading effectively the NPnEO, because there was no reduction of the total concentration of organic carbon (TOC). With the homogeneous photocatalysis, using TiO2. About industrial effluents, the process of H2O2/UVC operating in batch was capable to decrease 69,3% of TOC in 10 minutes of reaction. An enlargement of scale was also made in a spiral reactor operating in a continuous form. In this reactor, 30% of degradation of the effluent was reached in a 120 minutes reaction. Lastly, it was tried to improve the effiency of the spiral reactor with the insertion of H2O2 in different times. This new strategy allowed to reach 38,7% of mineralization by the industrial effluent. The process of H2O2/UVC was promising for the application of the treatment of an effluent of industry of sanitizing products, since it made possible the reuse of the effluent in other phases of the process, providing a suitable destination.
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Reator Gerador de Flocos - RGF : concepção e desenvolvimento básicoCarissimi, Elvis January 2003 (has links)
O objetivo geral do presente trabalho foi a concepção e o desenvolvimento de um sistema compacto de floculação em linha, em escala semipiloto, com o aproveitamento da energia cinética do fluxo hidráulico para promover a agitação necessária à dispersão de um polímero floculante e a geração dos flocos ao longo de um reator tubular helicoidal. O sistema denominado de Reator Gerador de Flocos (RGF), foi desenvolvido para a geração de flocos aerados ou não (com o uso de um colóide de Fe(OH)3, como modelo) e uma poliacrilamida catiônica de alto peso molecular (Mafloc 490C). Foram testados 5 modelos diferentes de RGFs (variação no comprimento/volume) para a geração dos flocos em diferentes vazões de alimentação e foi selecionado o reator mais eficiente em termos de separação sólido/líquido. Os estudos de avaliação da eficiência de floculação do RGF foram realizados comparativamente através da caracterização dos flocos formados e do comportamento dos flocos numa etapa posterior de separação sólido/líquido. Nos ensaios de geração de flocos não aerados foram medidos o tempo de sedimentação, a turbidez do sobrenadante e o volume sedimentado em cone Imhoff. Ainda, análise fotográfica possibilitou a medição do tamanho dos flocos não aerados e através da correlação logarítmica com a massa dos mesmos, foi possível determinar a dimensão fractal (dF) destes flocos de Fe(OH)3. A eficiência na geração de flocos aerados no RGF com o emprego de microbolhas (diâmetros inferiores a 70 mm) foi avaliada através da velocidade de ascensão dos flocos em uma célula cilíndrica fixa à uma coluna de flotação posterior ao RGF. Estudos de caracterização do regime hidráulico do reator com o emprego de traçadores (azul de metileno) e a determinação do gradiente de velocidade (G) e do número de Reynolds (Re) foram realizados. A curva de resposta do traçador apresentou um pico intenso e estreito, no perfil de velocidade investigado (3L.min-1), caracterizando um fluxo do tipo pistão para o RGF. Ainda, um regime turbulento (Re > 5000) e um G de 1420 s-1 foram determinados. O RGF 3 (modelo 3, com 12m/1,2 L) apresentou a melhor eficiência na geração dos flocos, com e sem o emprego de microbolhas. Nos ensaios de sedimentação, os melhores resultados em termos de velocidade de separação foram obtidos nas seguintes condições experimentais: 4 L.min-1 de vazão de alimentação, 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, atingindo velocidade da ordem de 19 m.h-1, turbidez residual de 1 NTU, e volume de sólidos sedimentáveis de 7 mL.L-1. As análises fotográficas permitiram estimar flocos com diâmetros num intervalo entre 400 e 2000 mm. A partir do emprego da equação de sedimentação para fluxo laminar de Stokes, foi constatado o decréscimo da densidade flocos de Fe(OH)3 com o aumento do tamanho dos mesmos, atingindo um valor médio de 1019 kg.m-3. Um dF de 2,98 foi obtido, caracterizando um floco esférico, de baixa porosidade e com estrutura densa. Os melhores resultados na velocidade de ascensão dos flocos aerados foram obtidos com os seguintes parâmetros: vazão de alimentação de 2 L.min-1, concentração de 5 mg.L-1 de Mafloc 490C, sendo obtidas velocidades na ordem de 112 m.h-1. Esses flocos aerados ascendem com velocidades equivalentes à bolhas com diâmetros entre 185 e 240 mm (D50 entre 30-70 mm para as microbolhas individuais e isoladas). A alta velocidade de separação sólido/líquido obtida nos estudos com flocos aerados comparativamente com os flocos não aerados mostram claramente a viabilidade de emprego das microbolhas na separação por floculação- flotação (flutuação). Os resultados obtidos permitem prever um elevado potencial de aplicação em nível industrial do RGF, principalmente por apresentar um baixo tempo de residência, ausência de partes móveis (agitadores), pequena área ocupada, uma mistura do tipo pistão (ideal para floculação), ausência de curto-circuitos ou zonas mortas e um crescimento uniforme com elevada cinética na geração dos flocos.
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Estudo do efluente de cozimento de Pinus visando o reaproveitamento de subprodutosFeron, Guilherme Lahm January 2016 (has links)
A região sul do Brasil é polo nacional em produção de painéis compensados. Em sua grande maioria, os painéis são produzidos a partir de lâminas de Pinus, pois a região sul do Brasil é propícia para esta cultura. Para a produção das lâminas, as toras de Pinus passam por um processo de cozimento, com vapor d'água, para que haja um amolecimento das fibras, assim facilitando o processo de laminação e diminuindo as perdas de material. O efluente gerado neste processo possui uma alta carga orgânica, sólidos dissolvidos e suspensos, pH levemente ácido e possui diversos extrativos da madeira em sua composição. Um dos extrativos de maior interesse são os taninos. O efluente foi coletado no canal de escoamento das baias de cozimento em indústria de produção de painéis compensados no Centro-oeste de Santa Catarina e levado a Porto Alegre para estudo. O efluente foi acondicionado em galões de 5 L ou 20 L no LACOR-UFRGS, ao abrigo de luz e calor até que um volume de 45 L fosse acumulado e então foi equalizado para padronizar suas características Estudou-se o comportamento do efluente em diferentes pH e descobriu-se que sua coloração varia de acordo com a faixa de pH e que ele forma flocos que sedimentam em pH abaixo de 2. Também notou-se que ao elevar o pH do clarificado a 7, após a acidificação e separação do sedimentado, o clarificado também formava um sedimentado em pH próximo ao neutro além de tornar-se escuro. Assim, foi desenvolvida uma metodologia para separação do sedimentado e do clarificado com a redução do pH com HCl e decantação em cones de Imhoff por 1h e posterior elevação do pH do clarificado até 7 com NaOH 1 mol. O sedimento formado durante a alcalinização foi separado do clarificado em cones de Imhoff depois de decantado por 1h. O clarificado acidificado apresentou uma remoção de turbidez de 80% e diminuição na concentração de polifenóis totais de 64% em relação ao efluente bruto inicial. O sedimento ácido foi analisado quanto a presença de polifenóis totais e o mesmo apresentou concentração de 14 vezes em relação ao efluente bruto inicial. Os sedimentados separados durante a acidificação e alcalinização foram analisado por FT-IR e comparados com 4 marcas comerciais de tanino, indicando que os sedimentados possivelmente são ricos em taninos. / The southern area of Brazil is a national hub in the production of plywood panels. The panels are mostly manufactured from Pinus sheets, due to the south of Brazil being favorable to this culture. In production, the Pinus logs go through a baking process, with steam, so that the fibers are softened, thus making the lamination process easier and decreasing loss of material. The effluent generated in this process contains high organic charge, dissolved and suspended solids, slightly acidic pH and several wood extracts in its composition. One of the extracts of higher interest are the tannins. The effluent was collected in the outlets of the baking compartments at a plywood panel industry in the central-west region of Santa Catarina state and taken to Porto Alegre for study. The effluent was stored in 5 L or 20 L gallons at the LACOR-UFRGS, light and heat proof until a volume of 45 L was gathered and then equalized in order to standardize its characteristics. The behavior of the effluents was studied in different pH levels and was discovered that its coloring varies according to the pH range and that it forms flocks which sediment at pH below 2 Also, was noted that by increasing the pH of the clarified to 7, after acidification and separation of the sediment, the clarified also formed a sediment in pH close to neutral besides becoming dark. Thus, was developed a methodology to separate the sediment and the clarified with a pH reduction with HC1 and decantation in Imhoff cones for one hour and later increase of the clarified of the pH up to 7 with NaOH 1 mol. The sediment formed during the alkalinization was separated from the clarified in Imhoff cones and later decanted for 1 hour. The acidic clarified showed an 80% removal of turbidity and decrease in the concentration of total polyphenols of 64% compared to the initial raw effluent. The acidic sediment was analyzed regarding the total polyphenol presence and it showed a concentration of 14 times towards the initial raw effluent. The sediments separated during acidification and alkalinization were analyzed by FT-IR and compared to 4 commercial brands of tannins, showing that the sediments are possibly rich in tannins.
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Remoção de grafite de um efluente oleoso através de técnicas eletroquímicasBorsa, Maria Beatriz Nunes de Oliveira January 2014 (has links)
No presente trabalho, é avaliada a aplicabilidade da eletrocoagulação como meio de tratamento de um efluente bruto de lubrificante de forjaria com 14% de óleo. Para tanto, foram testados aço comum e alumínio como materiais dos eletrodos, tipos de montagem do sistema (tanto monopolar quanto bipolar) e quantidades diferentes de eletrodos – 2 e 6 eletrodos. Uma vez que a condutividade do efluente era baixa, menor do que 3 mS/cm) foi utilizado NaCl como eletrólito suporte nas seguintes concentrações: 1; 2; 4; 8 e 10 g/L. Para determinar a melhor dosagem do metal do eletrodo, foram aplicadas diferentes correntes que resultaram nas densidades de corrente de 47; 94 e 188 mA/cm2. Para este sistema em escala de laboratório, o ganho de tempo de processo com o uso de 6 eletrodos não foi significativo quando comparado com o sistema de 2 eletrodos devido ao seu maior gasto energético. Nos experimentos realizados, a maior densidade de corrente aplicada resultou em melhores taxas de remoção de DQO e COT, provavelmente devido à maior quantidade de alumínio disponível para formar agentes coagulantes. Foi possível utilizar, a técnica, que é comumente utilizada em efluentes com condutividade moderada a alta em um efluente com baixa condutividade e quebrar a emulsão, separando o grafite em todos os experimentos realizados. Além disso todas as condições testadas apresentaram redução da DQO acima de 90%. Os parâmetros operacionais que proporcionaram os melhores resultados foram distância entre os eletrodos de 10 mm, concentração de NaCl igual a 8 g/L e densidade de corrente de 188 mA/cm2. / In the present study the applicability of electrocoagulation (EC) as treatment process for a forging lubricant effluent with 14% of oil was investigated. In order to do this, plain carbon steel and aluminum were tested as electrode material, system arrangements types (monopolar and bipolar) and different electrode quantities – 2 and 6. Once the effluent conductivity was low (less than 3 mS/cm), NaCl was used as supporting electrolyte in the following concentrations: 1; 2; 4; 8 e 10 g/L. In order to determine the best metal dose, different currents were applied which resulted in current densities of 47; 94 and 188 mA/cm2. To this bench scale system, the improvements in process duration using 6 electrodes instead of 2 was not significant because of its energy consumption is much higher. In these experiments, the higher current density resulted in the best removal rated of COD and TOC, probably due to higher aluminum availability to form precipitates. It was possible to use a technique, which is commonly used in aqueous effluents that have medium to high conductivity, on an effluent with low conductivity in order to break the emulsion and separate the graphite. This result was achieved in all the experiments carried out, besides that, all the tested conditions presented a COD reduction higher than 90%. The operational parameters that have given the best results were electrode distance of 10 mm, NaCl concentration of 8 g/L and current density equal to 188 mA/cm2.
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Avaliação de um efluente industrial através de ensaios ecotoxicilógicos e análises físicas e químicasHartmann, Cintia Cristina January 2005 (has links)
Análises ecotoxicológicas vêm sendo empregadas no monitoramento de efluentes industriais com o intuito de minimizar o impacto ambiental, avaliar a eficiência de estações de tratamento, bem como requisito para a obtenção e manutenção de licenças junto aos órgãos ambientais. Com o objetivo de avaliar a toxicidade de um efluente industrial de origem petroquímica, foram realizados ensaios de toxicidade crônica com espécies de três diferentes níveis tróficos (Selenastrum capricornutum, Ceriodaphnia dubia e Pimephales promelas). As amostras do efluente foram também analisadas quanto aos valores de cianeto, DBO5, DQO, fenol, fósforo solúvel, fósforo total, nitrogênio amoniacal, nitrogênio total, óleos e graxas minerais, óleos e graxas totais, óleos e graxas vegetal/animal, oxigênio dissolvido, pH, sólidos suspensos totais, sulfeto, surfactantes e metais (mercúrio, cádmio, cobre, cromo, manganês, chumbo, zinco e níquel). As coletas ocorreram mensalmente, de agosto de 2002 a julho de 2003, na saída da estação de tratamento. Os resultados das análises físicas e químicas foram comparados com os limites de emissão disponíveis na Resolução nº 20/86 do CONAMA e Portaria Estadual nº 05/89 da Secretaria da Saúde e do Meio Ambiente (RS) A maioria dos parâmetros (85,7%) estava de acordo com a legislação vigente, exceto o fósforo total, o nitrogênio total e o nitrogênio amoniacal. No entanto, todas as amostras apresentaram toxicidade para pelo menos um dos organismos utilizados nos ensaios. Apesar de um maior número de amostras ter apresentado toxicidade para S. capricornutum, o efluente foi tóxico para P. promelas em concentrações mais baixas, se comparado com os outros dois organismos. Foi possível identificar correlação estatisticamente significativa (p≤0,05) entre a toxicidade para S. capricornutum e os valores de manganês (r=0,44), toxicidade para C. dubia e os valores de nitrogênio total e DQO (r=0,40) e toxicidade para P.promelas e os valores de sólidos suspensos totais, sulfeto, nitrogênio total e cianeto (r=0,71).
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Remoção de grafite de um efluente oleoso através de técnicas eletroquímicasBorsa, Maria Beatriz Nunes de Oliveira January 2014 (has links)
No presente trabalho, é avaliada a aplicabilidade da eletrocoagulação como meio de tratamento de um efluente bruto de lubrificante de forjaria com 14% de óleo. Para tanto, foram testados aço comum e alumínio como materiais dos eletrodos, tipos de montagem do sistema (tanto monopolar quanto bipolar) e quantidades diferentes de eletrodos – 2 e 6 eletrodos. Uma vez que a condutividade do efluente era baixa, menor do que 3 mS/cm) foi utilizado NaCl como eletrólito suporte nas seguintes concentrações: 1; 2; 4; 8 e 10 g/L. Para determinar a melhor dosagem do metal do eletrodo, foram aplicadas diferentes correntes que resultaram nas densidades de corrente de 47; 94 e 188 mA/cm2. Para este sistema em escala de laboratório, o ganho de tempo de processo com o uso de 6 eletrodos não foi significativo quando comparado com o sistema de 2 eletrodos devido ao seu maior gasto energético. Nos experimentos realizados, a maior densidade de corrente aplicada resultou em melhores taxas de remoção de DQO e COT, provavelmente devido à maior quantidade de alumínio disponível para formar agentes coagulantes. Foi possível utilizar, a técnica, que é comumente utilizada em efluentes com condutividade moderada a alta em um efluente com baixa condutividade e quebrar a emulsão, separando o grafite em todos os experimentos realizados. Além disso todas as condições testadas apresentaram redução da DQO acima de 90%. Os parâmetros operacionais que proporcionaram os melhores resultados foram distância entre os eletrodos de 10 mm, concentração de NaCl igual a 8 g/L e densidade de corrente de 188 mA/cm2. / In the present study the applicability of electrocoagulation (EC) as treatment process for a forging lubricant effluent with 14% of oil was investigated. In order to do this, plain carbon steel and aluminum were tested as electrode material, system arrangements types (monopolar and bipolar) and different electrode quantities – 2 and 6. Once the effluent conductivity was low (less than 3 mS/cm), NaCl was used as supporting electrolyte in the following concentrations: 1; 2; 4; 8 e 10 g/L. In order to determine the best metal dose, different currents were applied which resulted in current densities of 47; 94 and 188 mA/cm2. To this bench scale system, the improvements in process duration using 6 electrodes instead of 2 was not significant because of its energy consumption is much higher. In these experiments, the higher current density resulted in the best removal rated of COD and TOC, probably due to higher aluminum availability to form precipitates. It was possible to use a technique, which is commonly used in aqueous effluents that have medium to high conductivity, on an effluent with low conductivity in order to break the emulsion and separate the graphite. This result was achieved in all the experiments carried out, besides that, all the tested conditions presented a COD reduction higher than 90%. The operational parameters that have given the best results were electrode distance of 10 mm, NaCl concentration of 8 g/L and current density equal to 188 mA/cm2.
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