O objetivo do estudo foi avaliar a qualidade de efluentes líquidos industriais, pela caracterização físico-química e ensaios ecotoxicológicos agudos com Danio rerio, Daphnia similis e Vibrio fischeri. Foram comparadas as sensibilidades dos organismos-teste aos variados tipos de efluentes (indústrias alimentícias, papeleiras, bebidas, petroquímicas e farmacêutica), sendo que estes organismos pertencem a três níveis tróficos diferentes. Além disso, foi implementado o método de ensaio com bactérias luminescentes, o Microtox, de acordo com a NBR 15411 (ABNT, 2006). Na maioria dos ensaios, os efluentes apresentaram parâmetros físico-químicos dentro dos limites permitidos pela legislação. Mesmo assim, algumas vezes foram observados efeitos nos organismos-teste. Foram utilizados efluentes tratados das ETEI, podendo ser avaliada a sensibilidade de cada organismo a cada efluente do estudo. Para a Indústria Alimentícia 1 foram realizadas coletas de efluente bruto e primário, que se mostraram tóxicos aos três organismos. Essa coleta também foi realizada para a Indústria Farmacêutica, na qual o efluente bruto foi tóxico aos três organismos e o efluente do tratamento primário, foi tóxico à Daphnia similis e à Vibrio fischeri. O efluente bruto da Indústria Alimentícia 2, da Indústria de Papel e Celulose 2 e da Indústria de Bebidas foram coletados e avaliados ecotoxicologicamente por meio do ensaio Microtox, demonstrando toxicidade aguda com baixos valores de CE(I)50 para todas as indústrias. Alguns parâmetros físicoquímicos das indústrias foram correlacionados com a toxicidade do efluente final para Daphnia similis, Danio rerio e Vibrio fischeri por meio da correlação de Spearman. O teste não paramétrico Mann-Whitney foi usado para comparar grupos de parâmetros físico-químicos que apresentaram presença ou ausência de toxicidade. Em alguns efluentes tratados das ETEI das Indústrias Alimentícia 1, Alimentícia 2, de Papel e Celulose 2 e Petroquímica 1, foram observadas respostas biológicas das bactérias aos efluentes, o efeito hormesis, que indica que a amostra não possui toxicidade aguda, mas é muito provável que apresente toxicidade crônica. / The aim of the study was to evaluate the quality of industrial effluents by physicochemical characterization and ecotoxicological acute assays with Danio rerio, Daphnia similis and Vibrio fischeri. We compared the sensitivities of organisms to test various types of industrial effluent (food, paper, beverage, petrochemical and pharmaceutical industries), and these organisms belong to three different trophic levels. Furthermore, the Microtox method with luminescent bacteria has been implemented, according to NBR 15411 (ABNT, 2006). In most tests, the effluent presented physicochemical parameters within the limits allowed by law. Still, sometimes sensitivities were caused in the test-organisms. Were used ETEI treated effluents and could be assessed the sensitivity of each organism in each industrial effluent. For the Food Industry 1, collections were made of raw and primary effluent which proved toxicity for the three test-organisms. This collection was also realized for the pharmaceutical industry, in which the raw effluent was toxic to the three organisms and the primary effluent was toxic to Daphnia similis and Vibrio fischeri. For the effluent from the Food Industry 2, Pulp and Paper Industry 2 and Beverage Industry were collected raw effluents and evaluated the toxicity by Microtox assay, demonstrating acute toxicity with low values of EC(I)50 for all industries. Some physicochemical parameters of the industries were correlated with the toxicity of the final effluent to Daphnia similis, Danio rerio and Vibrio fischeri by Spearman Correlation. The nonparametric Mann-Whitney test was used to compare groups of physico-chemical parameters that showed the presence or absence of toxicity. In some of the treated effluent, Food Industry 1, Food Industry 2, Pulp and Paper Industry 2 and Petrochemical Industry 1 were observed biological responses of bacteria, the hormesis effect, which indicates that the sample does not have acute toxicity but is very likely presenting chronic toxicity.

O processo produtivo industrial pode gerar uma grande quantidade de efluentes líquidos. Esses efluentes, quando não tratados, podem poluir o solo e a água, podendo causar grande impacto ambiental. Nesse sentido é imprescindível que todas as indústrias que geram efluentes líquidos possuam uma estação de tratamento. Porém, para que a estação esteja permanentemente funcionando de acordo com seu objetivo, essa deve ser rotineiramente avaliada. Dessa forma, a avaliação de desempenho para Estação de Tratamento de Efluentes Industriais (ETEI) se torna uma ferramenta importante para a manutenção da eficiência da estação, pois se justifica por procurar pontos vulneráveis da planta de tratamento fornecendo os subsídios necessários à elaboração do diagnóstico e projetos de adequação dos sistemas, permitindo que os efluentes tratados fiquem em conformidade com as exigências estabelecidas pela legislação ambiental. Neste trabalho, foi elaborada uma proposta metodológica, formada por um roteiro, composto por níveis de questionamentos, que auxilia o avaliador na análise de desempenho da ETEI. Complementando esse roteiro foram elaboradas algumas listas de verificação que contribuem para guiar o avaliador em suas análises. Na elaboração das listas, manuais desenvolvidos em diversos países foram considerados. As listas de verificação incluem perguntas para a avaliação dos dados gerais da indústria, para seu Sistema de Gestão Ambiental (SGA) e para alguns sistemas e unidades operacionais da estação de tratamento. Para exemplificar um dos níveis de questionamento do roteiro foi incluído um estudo de caso, no qual o afluente e o efluente de uma indústria mineradora foram avaliados através da técnica estatística multivariada Análise de Componentes Principais (ACP), para demonstração do desempenho da estação de tratamento. O resultado da avaliação realizada demonstrou um bom desempenho da ETEI em tratar os efluentes líquidos. Espera-se, portanto, que este trabalho seja útil para a avaliação de desempenho em plantas de tratamento de efluentes industriais. / The industrial production process can generate large amounts of wastewater. These effluents, when untreated, can pollute soil and water, causing great environmental impact. In this sense it is essential that all industries that generate wastewater own a treatment plant. In order to keep the treatment plant permanently functioning according to its purpose, it should be routinely evaluated. Therefore the performance evaluation for Industrial Wastewater Treatment Plants (IWTP) becomes an important tool for maintaining its efficiency, and justifies itself by seeking vulnerable points on the treatment plant and providing subsidies needed to produce diagnosis and projects to adequate the systems, allowing treated effluent to remain in compliance with the requirements established by the environmental legislation. In this work, a methodological proposal was designed, formed by a road map composed of levels of questioning, which assists the evaluator in the performance analysis of IWTP. In complement to this road map some checklists were developed to help guide the evaluator in his analyzes. While preparing these lists, manuals developed in several countries were considered. The checklists include questions to assess the general data of the industry, its Environmental Management Systems (EMS) and some systems and operations of the treatment plant. To illustrate one of the road map questioning levels a case study was included, in which the influent and effluent of a mining industry are evaluated by multivariate statistical technique called Principal Component Analysis (PCA), to demonstrate the performance of the IWTP. The result of the assessment showed a good performance by the IWTP while treating wastewater. It is expected, therefore, that this study is useful for evaluating the performance in plants where industrial effluents are treated.

As indústrias de laticínios utilizam volume substancial de água para a realização dos processos produtivos, especialmente para a manutenção de condições de higiene e limpeza. Com isso, ocorre a geração de volume considerável de efluentes que demandam tratamento para atendimento dos padrões de lançamento antes de serem descartados. Com a escassez de recursos hídricos e a cobrança pelo uso da água, a minimização do consumo de água nas indústrias é de suma importância para manter sua competitividade no mercado. Nesse sentido, tem aumentado o interesse pelo reúso de efluentes, com o objetivo de diminuir o consumo de água de boa qualidade em processos que não exigem qualidade tão alta desse recurso. Os processos de separação por membranas têm destaque na geração de águas de reúso de boa qualidade e que podem atender a demanda de vários processos industriais. Desse modo, a presente pesquisa teve como objetivo avaliar os processos de separação por membranas como pós-tratamento de efluentes de uma indústria de laticínio com vistas ao reúso deste efluente. Para isso, foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica dos efluentes da indústria de laticínios, a realização dos processos de separação por membranas de microfiltração (MF) e ultrafiltração (UF) e microfiltração seguida de ultrafiltração (MF+UF). Os processos de MF e UF foram realizados variando-se as condições de pressão aplicadas, realizando-se a avaliação da qualidade do efluente obtido após os processos de separação por membranas, considerando o atendimento à exigências técnicas, legais e sanitárias para diferentes usos industriais. Os resultados demonstraram que, os processos de MF e UF têm considerável eficiência no tratamento do efluente da indústria de laticínio, com eficiências que chegaram a 36,57% para nitrogênio total, 98,39% para óleos e graxas, 97,27% para DQO e 97,64% para DBO. A membrana de MF demonstrou eficiência máxima na remoção de DQO, DBO, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas e sólidos totais voláteis de 97,27, 96,79, 73,96, 38,46, 100, 95,89 e 87,79%, respectivamente. A membrana de UF teve eficiência na remoção DQO, DBO, nitrogênio amoniacal, fósforo, turbidez, óleos e graxas, e sólidos totais voláteis de 97,27, 90,29, 70,81, 20,51, 100, 97,26 e 91,01%, respectivamente. Para as membranas de MF e UF foram obtidas eficiências de 100% na remoção de coliformes termotolerantes. Para o ensaio de MF seguida de UF nas melhores condições de operação determinadas, foram obtidos resultados bastante consideráveis para DBO, DQO, turbidez e sólidos totais voláteis, de 97,64, 97,29, 100 e 93,11%, respectivamente. As membranas de MF e UF apresentaram fluxos permeados bastantes semelhantes e, mesmo com o aumento da pressão, os fluxos permeados não apresentaram valores muito diferentes, sendo que as duas membranas de MF e UF tem bastante influência da incrustação em sua superfície, causando o rápido declínio do fluxo permeado. Mesmo com o tamanho do poro menor que o da membrana de MF, a membrana de UF apresentou fluxo permeado mais elevado que a MF. Comparando os resultados dos parâmetros físico-químicos e biológicos dos processos de MF e UF com os padrões de reúso de efluentes, houve atendimento satisfatório dos parâmetros para o reúso em caldeiras, torres de resfriamento, lavagem de pisos, irrigação de áreas verdes, lavagem de veículos, proteção contra incêndio e descarga sanitária. / The dairy industry uses substantial amount of water to achieve the production process, especially for the maintenance of hygiene and cleanliness conditions. With this, is generating considerable volume of wastewater requiring treatment to meet the discharge standards before discarded. With the shortage of water resources and charging for water use, minimizing water consumption in industries is of paramount importance to maintain its market competitiveness. In this sense, there has been increasing interest in the reuse of wastewater, in order to decrease the good water consumption by processes that do not require such high quality that feature. Membrane separation processes are highlighted in generating good quality reuse water that can meet the demand of various industrial processes. Thus, the present study aimed to evaluate the membrane separation processes such as post-treatment of dairy industry effluent with a view to reuse of this effluent. For this, the physical-chemical and microbiological characterization of the studied dairy wastewater was held, achieving the separation processes microfiltration membranes (MF) and ultrafiltration (UF), and microfiltration followed by ultrafiltration (MF + UF). The MF and UF processes were performed varying the pressure conditions applied, performing the evaluation of the quality of the effluent obtained after the separation of membrane processes, considering the compliance with technical, legal and sanitary requirements for different industrial uses. The results show that the MF and UF processes have considerable effectiveness in the treatment of the effluent from the dairy industry, with efficiencies reached 36.57% for total nitrogen, 98.39% for oils and greases, 97.27% for COD and 97.64% for BOD. The membrane MF demonstrated maximum efficiency in the removal of COD, BOD, ammonia nitrogen, phosphorus, turbidity, total volatile solids, oils and greases of 97.27, 96.79, 73.96, 38.46, 100, 95.89 and 87.79%, respectively. The UF membrane had removal efficiency of COD, BOD, ammonia nitrogen, phosphorus, turbidity, total volatile oils and greases and solids of 97.27, 90.29, 70.81, 20.51, 100, 97.26 and 91.01%, respectively. For membrane MF and UF 100% efficiencies were obtained in the removal of thermotolerant coliforms. For MF tests followed by UF with the best certain operating conditions, were obtained quite considerable results for BOD, COD, turbidity, and total volatile solids, 97.64, 97.29, 93.11 and 100%, respectively. MF and UF membranes showed quite similar permeate fluxes and even with increasing pressure, permeate flows had not very different values, while the two membranes MF and UF has enough influence of fouling on its surface, causing rapid decline in the permeate flux. Even with a pore size smaller than the MF membrane, UF membrane showed higher permeate flux than MF. Comparing the results of physico-chemical parameters and biological of MF and UF processes with the patterns of reuse of wastewater,there was satisfactory compliance with the parameters for reuse in boilers, cooling towers, floor washing, irrigation of green areas, washing vehicles, fire protection and sanitary discharge.

O petróleo é a principal fonte de energia no mundo, mas alguns de seus derivados podem ser prejudiciais à natureza e à saúde. O BTEX, um derivado do petróleo, é usado em combustíveis, sendo estes a maior causa de contaminação ambiental, pois no transporte ou armazenamento destes ocorrem vazamentos que poluem solo e fontes de água. Como alternativas para diminuir a concentração do BTEX no combustível surgiram os aditivos oxigenados, os quais melhoram a qualidade do combustível e reduzem as emissões de monóxido de carbono. Os aditivos mais comuns são o MTBE e o etanol. No entanto, o MTBE é oncogênico e por isso, alguns países o substituem pelo etanol. Porém, o etanol aumenta a solubilidade do BTEX na água, a migração deste no solo, e diminui sua degradação natural. A degradação destes compostos é possível pela ação de microrganismos nativos. Em vista disto, no presente trabalho, bactérias foram isoladas de uma planta de tratamento de águas residuais da indústria petroquímica, com o objetivo de encontrar bactérias tolerantes com capacidade de degradação do BTEX. Os 30 isolados obtidos foram identificados como pertencentes aos gêneros Bacillus, Enterococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomona, Lysinobacterium, Neisseria, Corynobacterium e Leucobacter. Quinze isolados foram tolerantes ao B, T, E, X, e destes, os isolados 16 e 25 pertencentes ao gênero Bacillus, foram testados para a degradação de BTEX, BTEX/MTBE, BTEX/Etanol. A maior porcentagem de degradação foi detectada no tratamento com BTEX seguido por BTEX/MTBE e BTEX/Etanol. O isolado 25 mostrou maior capacidade de degradação dos compostos. / Oil is the main source of energy in the world; nevertheless, some of its derivatives could be harmful to the environment and health. BTEX is a petroleum derivative. It is used in fuels; this one is the main cause of environmental pollution, because during the transport or storage of them there are leaks that pollute the soil and water sources. In order to reduce BTEX concentration in fuel, oxygenated additives emerged; these improve the quality of the fuel and reduce carbon monoxide emissions. The most common additives are MTBE and ethanol. Due to fact that MTBE is oncogenic, some countries replace it with ethanol. Ethanol increases the solubility of BTEX in water, its migration in the ground and decreases its natural degradation. The degradation of harmful compounds by action of native microorganisms has proven to be effective. With this purpose, in the current research, bacteria were isolated from a wastewater treatment plant of petrochemical industry, in order to find tolerant bacteria and with ability to degrade BTEX. The 30 isolates obtained were identified as belonging to the genus Bacillus, Enterococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Lysinobacterium, Neisseria, Corynobacterium, and Leucobacter. Fifteen isolates were tolerant to B, T, E, X, and out them, isolates 16 and 25 belong to genus Bacillus were tested for degradation of BTEX BTEX / MTBE, BTEX / Ethanol. The highest percentage of degradation was found in the assay with BTEX followed by BTEX / MTBE and BTEX / Ethanol. Isolate 25 showed the highest capacity of degradation.

Um sistema combinado anaeróbio-aeróbio composto de um filtro anaeróbio ascendente seguido de reator aeróbio de lodos ativados em batelada, foi continuamente alimentado com água residuária sintética da indústria de polpa celulósica não branqueada, durante o período de trezentos e sessenta e três dias, com o objetivo de verificar o desempenho dos reatores operados sob condições termofílicas. Os reatores foram inoculados com lodo mesofílico com gradual adaptação para a condição termofílica e operados em duas fases distintas. A primeira e segunda fases contemplam os períodos em que os reatores foram operados em temperatura termofílica de 55 e 65 graus Celsius, respectivamente. O filtro anaeróbio trabalhou com tempo de detenção hidráulica de 48 horas em fluxo contínuo e o reator aeróbio operado em bateladas seqüenciais (RBS) com tempos de ciclo de 12, 18 e 24 horas. A melhor eficiênica de remoção de DQO do sistema combinado anaeróbio-aeróbio foi de 65%, devida, em maior parte ao reator anaeróbio. O filtro anaeróbio operado em temperatura de 55 e 65 graus demonstrou eficiência na capacidade de retenção de biomassa termofílica, evitando a perda no efluente. O RBS, quando operado em temperatura de 55 graus e tempo de ciclo de 18 horas, demonstrou melhor eficiência para pós-tratamento de água residuária sintética. Os resultados gerais mostram uma melhor eficiência dos reatores operados em temperatura de 55 graus Celsius. / A combined anaerobic-aerobic system, composed of an upflow anaerobic filter followed by an aerobic reactor of activated sludge in batch, was continuously feed with synthetic wastewater from unbleached cellulose pulp plant during a period of three hundred and sixty three days, aiming to verify the performance of the reactors operating under thermophilic conditions. The reactors were inoculated with mesophilic sludge having a gradual adaptation to the thermophilic condition and they were operated in two distinct phases. The first and second phases contemplate the periods in which the reactors were operated in a thermophilic temperature of 55 and 65 Celsius degrees, respectively. The anaerobic filter worked with hydraulic detention time of 48 hours in a continuous flow, and the aerobic reactor was operated in a sequencing batch (SBR) with a cycle time of 12, 18 and 24 hours. The best efficiency of the combined anaerobic-aerobic system to remove DQO was 65% due to, in most part, the anaerobic reactor. The anaerobic filter, operating in temperatures of 55 and 65 degrees, has demonstrated efficiency in the capacity to retain thermophilic biomass, avoiding effluent lost. The SBR reactor, when operated in temperature of 55 degrees and a cycle time of 18 hours, has demonstrated better efficiency in the post-treatment of synthetic wastewater. The general results have showed a better efficiency of the reactors operating in a thermophilic temperature of 55 Celsius degrees.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A espÃcie Aspergillus niger AN 400 foi inoculada em reatores em batelada com o objetivo de remover corante vermelho do congo de meio sintÃtico e estudar a eficiÃncia do tratamento na presenÃa e ausÃncia de glicose e o efeito da imobilizaÃÃo da biomassa sobre a otimizaÃÃo do processo. Foram utilizados 84 reatores, confeccionados em vidro e vedados com tampa rosqueÃvel, e com volume Ãtil de 1,5 L, sendo o ar fornecido por mini-compressores de ar. O experimento abrangeu perÃodo de 25 dias e os reatores foram agrupados de acordo com sua respectiva funÃÃo em: 14 reatores de controle sem meio suporte; 14 reatores de controle com meio suporte; 14 reatores com biomassa fÃngica dispersa; 14 reatores com biomassa fÃngica dispersa e adiÃÃo de 1 g/L de glicose; 14 reatores com biomassa imobilizada e 14 reatores com biomassa imobilizada e adiÃÃo de 1 g/L de glicose. Os resultados obtidos mostraram que a maior eficiÃncia de remoÃÃo do corante ocorreu nos reatores contendo biomassa imobilizada, com meio com glicose (87%) e meio sem glicose (85%). A glicose, na concentraÃÃo utilizada, nÃo influenciou na eficiÃncia do processo. A remoÃÃo de matÃria orgÃnica, em termos de DQO, nÃo acompanhou a remoÃÃo do corante, o que foi atribuÃdo à provÃvel presenÃa de subprodutos da degradaÃÃo do corante e compostos excretados no meio pelos microrganismos. A imobilizaÃÃo da biomassa nas espumas de poliuretano foi determinante para a eficiÃncia do processo, uma vez que os fungos estavam estabelecidos na forma de biofilme, representando um mecanismo contra o efeito tÃxico do poluente. / The species Aspergillus niger AN 400 has been inoculated in batch in order to remove Congo Red dye from the synthetic environment and study the treatment efficiency in the presence and absence of glucose and the biomass immobilization effect on the process optimization. It has been applied 84 reactors, produced and held in a screw top container of glass, which had a useful capacity of 1,5 L, whilst the air was supplied by small compressors. The experiment lasted a period of 25 days and the reactors without support medium; 14 control reactors with dispersed fungal biomass on which was added glucose (1 g/L); 14 reactors with immobilized fungal biomass and 14 reactors with immobilized fungal biomass on which was added glucose (1 g/L). The results obtained demonstrated that the greatest efficiency in removing the dye occurred in the reactors containing immobilized biomass in a environment with glucose concentration (87%) or not (85%). The glucose considering the utilized concentration has not performed any influence on the process efficiency. The organic matter removal which was assigned to the likely presence of by products originated by the dye and compounds expelled in the environment by microorganisms. The immobilization of the biomass in the polyurethane foams was determinant to the process efficiency as fungus was in a biofilm shape, representing a mechanism against the toxic effect of the pollutant.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana M T de A Pietrobelli.pdf: 433056 bytes, checksum: 7b00ac350c2587cbaab2d44229acb25d (MD5) Previous issue date: 2007-12-09 / In the present work has been studied the metallic ion removal from aqueous solutions using the non-living aquatic macrophytes Egeria densa as biosorbent in order to assess its potential on cadmium, cuprum and zinc ions adsorption experiments. For this purpose, several adsorption tests were performed by duplicate in order to determine the optimal experimental conditions, based on the effects of aqueous solution pH, drying temperature, and particle size on mono-component adsorption kinetic and equilibrium experiments using the E. densa dry biomass. Metallic aqueous solutions were prepared dissolving cadmium, cuprum and zinc chlorate (Cl2Cd.H2O, Cl2Cu.2H2O, Cl2Zn) in deionized water. In this way, some biosorption experiments were carried out setting up aqueous solution pH values at 4, 5 and 6 and non-adjusted pH value under constant and controlled temperature at a shaker system for each metallic ion in order to obtain the equilibrium parameters. At each experiment, initial and final metal concentrations were determined by the Atomic Absorption Spectrometry technique. At room temperature and without shaking up, the metal precipitation into the aqueous solution was observed since pH 5 for cadmium and cuprum ions, while for zinc ion this process has began only near to pH 6. Based on the metallic ion removal factor at 30 and 50oC, the best biosorbent drying temperature was obtained at low temperature. On the other hand, the particle size effect onto metal biosorption process is not significant according the similar metallic removal factor for all the different particle sizes investigated. The biosorption kinetic results at non-adjusted pH and 5-adjusted pH and have shown an equilibrium time reduction from 60 to 45 and 30 minutes for cadmium and zinc ion, respectively. While, for cadmium ion, the pH effect was to reduce from 12 to 2 h due to change the aqueous solution pH value from non-adjusted to 5, respectively, with an increasing on removal factor from 60 to 70%. The experimental data were interpreted by four adsorption models. The pseudo first and second order models were used to fit the kinetic biosorption data. For all the metallic ions investigated the pseudo second order model has got fitting better the kinetic biosorption data. On the other hand, the Freundlich and Langmuir model were used to interpret the equilibrium data. For adsorption experiments at pH 5 and according to statistical criteria, the Langmuir model was better than Freundlich one to fit the experimental data. The adsorption parameters, qmax and b, obtained from Langmuir model were 1.28 mequivg-1 and 0.40 L g-1, 1.47 mequivg-1 and 3.73 L g-1, 0.922 mequivg-1 and 0.829 L g-1 for cadmium, cuprum and zinc, respectively. At mono-component biosorption conditions suggested above, the non-living aquatic macrófita E. densa biomass can be used into effluent treatment systems as biosorbent due to its great adsorption potential. / O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial da macrófita aquática, Egeria densa, seca, na remoção dos íons metálicos Cd (II), Cu (II) e Zn (II). Foram realizados testes para verificação da influência do pH, temperatura de secagem do biossorvente, temperatura de biossorção e tamanho das partículas a serem utilizados nos testes cinéticos e de equilíbrio. Todos os experimentos foram realizados em duplicata. No estudo de equilíbrio da biossorção dos íons metálicos, monocomponentes, foram realizados experimentos com pH ajustados em 4, 5 e 6 e sem ajuste. Os ensaios foram realizados à temperatura controlada, sob agitação constante. As concentrações dos íons metálicos foram determinadas por espectrofotometria de absorção atômica. Pelo teste de precipitação, realizado em temperatura ambiente e sem agitação, observou-se que acima de pH 5 inicia-se a precipitação para os íons Cd (II) e Cu (II), enquanto para o Zn (II) este processo inicia-se próximo de pH 6. Através do teste de temperatura de secagem e de biossorção verificou-se que a maior porcentagem de remoção ocorre na temperatura de secagem ambiente e a temperatura de biossorção de 30oC. A influência do tamanho das partículas do biossorvente também foi avaliada, sendo a diferença na porcentagem de remoção insignificante para os diferentes tamanhos testados. Na avaliação da influência do pH verificou-se, no teste cinético, que para os íons Cd (II) e Zn (II) ocorreu uma redução no tempo de equilíbrio de 1 hora (sem ajuste) para 45 minutos (pH 5) e para o íon Cu (II) ocorreu uma redução no tempo de equilíbrio de 12 horas (sem ajuste) para 2 horas (pH 5), com aumento na taxa de remoção de 60 para 70%. Na verificação da cinética de biossorção, o melhor ajuste foi obtido pelo modelo de pseudo-segunda ordem, para todos os íons metálicos testados. O modelo que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio foi o de Langmuir, com pH ótimo 5, cujos parâmetros qmax e b para os íons de Cd, Cu e Zn em pH 5 foram: 1,28 meq.g-1 e 0,40 l.g-1, 1,47 meq.g-1 e 3,73l.g-1, 0,922 meq.g-1 e 0,829l.g-1, respectivamente. Assim, pelos resultados obtidos pode-se afirmar que a biomassa da macrófita aquática Egeria densa possui grande potencial para o tratamento de efluentes contendo metais pesados.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rogerio do Nascimento.pdf: 1051379 bytes, checksum: bcb731cef89e10790f4dba801020aa9e (MD5) Previous issue date: 2009-10-29 / This work is a study on the kinetics of anaerobic degradation of effluent with a high concentration of lipids, particularly fatty acids, acetic acid and oleic acid, having as a parameter for measuring the degradation chemical oxygen demand (COD). Based on these studies, we decided to conduct an experiment of degradation of the effluent in question in anaerobic batch, and periodically conducted sampling for analysis of total fatty acid concentration, free fatty acid, oleic acid and COD. The results showed the efficient biodegradation of these substrates in the reactor, and the consequent reduction of COD load in the effluent. The experimental data were used to survey the kinetics of the process, using them to establish, through mathematical modeling, the values of kinetic parameters and obtain the optimal values of these with the use of the method of particle swarm. Both the experimental data, the mathematical modeling showed the interaction between the substrates present in the process, for example, the preference for degrading microbial consortium in the free fatty acids and oleic acid relative to acetic acid. It has also been possible to demonstrate a latency period of the process, the consumption of organic matter through the profile of COD, due to the formation of free fatty acids and oleic acid. And, the subsequent reduction of these parameters so that these substrates have begun to be degraded. From a practical standpoint, this work suggests good efficiency in applying this technology, biodegradation in the treatment of effluents containing high levels of lipids. / Este trabalho é um estudo sobre a cinética da degradação anaeróbia de um efluente com alta concentração de lipídeos, em particular ácidos graxos livres, ácido acético e ácido oléico; tendo como parâmetro de medida de degradação a demanda química de oxigênio (DQO). Com base nestes estudos, partiu-se para a realização de um experimento de degradação do efluente em questão, em reator anaeróbio descontinuo, e, periodicamente realizado amostragens para análises de concentração de ácido graxos totais, ácido graxos livres, ácido oléico e DQO. Os resultados mostraram a eficiente biodegradação destes substratos no reator, e, a conseqüente diminuição da carga de DQO no efluente. Os dados experimentais obtidos foram empregados para o levantamento da cinética do processo; utilizando-os para estabelecer, através de modelagem matemática, os valores dos parâmetros cinéticos e obtenção dos valores ótimos destes com o emprego do método de enxame de partículas. Tanto os dados experimentais, quanto a modelagem matemática, mostrou a interação entre os substratos presentes no processo; por exemplo, a preferência do consórcio microbiano em degradar os ácidos graxos livres e ácido oléico em relação ao ácido acético. Também foi possível demonstrar um período de latência do processo, no consumo de matéria orgânica, através do perfil de DQO; devido à formação de ácidos graxos livres e ácidos oléico. E, a posterior diminuição destes parâmetros assim que estes substratos começaram a serem degradados. Do ponto de vista prático, este trabalho sugere boa eficiência em se aplicar esta tecnologia, de biodegradação, no tratamento de efluentes com elevados teores de lipídeos.

Este estudo teve como objetivo avaliar o desempenho de 2 reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB), em escala de bancada, tratando licor negro diluído, durante 635 dias de operação contínua. Durante a Fase I os reatores foram alimentados com licor negro diluído, enriquecido com nutrientes essenciais, simulando os efluentes de uma indústria de pasta celulósica não branqueada. Durante a Fase II, um dos reatores foi alimentado com o mesmo substrato mais uma mistura de cinco compostos organoclorados, simulando os efluentes de uma indústria de pasta celulósica branqueada. O aumento da taxa de carregamento orgânico, na Fase I, de 0,40 kg DQO/dia m3 para 0,70 kg DQO/dia m3 não provocou diminuição da eficiência de remoção de DQO. Por outro lado, o aumento da taxa de carregamento hidráulico de 0,50 m3/dia m3 para 1,00 m3/dia m3 provocou diminuição de aproximadamente 10% na eficiência média de remoção de DQO no reator 1 e em torno de 12% no reator 2. A adição de 15,00 mg/L dos compostos organoclorados, não influenciou significativamente o desempenho do reator. A eficiência média de remoção de DQO na Fase II foi de 82% no reator de controle e de 79% no reator de tratamento. As eficiências médias de remoção dos compostos organoclorados foram de: 99,9% para o 2-clorofenol, 97,5% para o 2,4- diclorofenol, 95,8% para o 2,6-diclorofenol, 98,9% para o 2,4,6-triclorofenol e 92,8% para o tetraclorocatecol. / This research was conducted to assess the performance of two bench scale upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors used for the treatment of diluted black liquor, over 635 days of continuous operation. During Phase I of the study both reactors were fed with the diluted black liquor enriched with essential nutrients. This substrate simulated the wastewater from unbleached cellulose pulp plant. Progressing in the research, during Phase II, one of the reactors was fed with the same substrate plus a mixture of five chlorinated organic compounds to simulate the wastewater from a bleached pulp plant. The increase in the organic loading rate, during Phase I, from 0.40 kg COD/m3.day to 0.70 kg COD/m3.day did not result in a decrease in the COD removal efficiency. On the other hand, the increase in the hydraulic loading rate from 0.50 m3/day.m3 to 1.00 m3/day.m3 resulted in a decrease of approximately 12 percent points in the average COD removal efficiency in the reactor 1 and approximately 12 percent points in the reactor 2. The addition of 15 mg/L of chlorinated organic compounds did not have a significant influence in the reactor performance in this research. The removal efficiency of COD during the second phase reached 82% in the control reactor and 79% in the treatment reactor. The average removal efficiencies for the chlorinated organic compounds were: 99.9% for 2-chlorophenol; 97.5% for the 2,4-dichlorophenol; 95.8% for the 2,6- dichlorophenol; 98.9% for the 2,4,6-trichlorophenol and 92.9% for the tetrachlorocatechol.

Alguns dos chamados processos oxidativos avançados (POA) foram aplicados após um processo biológico anaeróbio no tratamento de efluentes do processo industrial de branqueamento da polpa celulósica, visando a aumentar a biodegradabilidade desses efluentes e remover compostos tóxicos, de modo a permitir que um posterior tratamento biológico possa ser mais eficiente e atender às regulamentações ambientais. Para que esse objetivo fosse alcançado, as seguintes etapas de tratamento foram realizadas: processo biológico realizado em reator anaeróbio horizontal de leito fixo (RAHLF), visando à redução inicial da carga orgânica do efluente, seguido de aplicação de um dos POA: 'O IND.3', 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2', 'O IND.3'/UV, UV, 'H IND.2'O IND.2', 'H IND.2'O IND.2'/UV e 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2'/UV, visando a aumentar a biodegradabilidade dos compostos recalcitrantes encontrados no efluente do primeiro tratamento biológico e diminuir a toxicidade. No tratamento biológico, a biomassa anaeróbia se adaptou facilmente à água residuária. Dessa forma, o reator atingiu a estabilidade e apresentou eficiências de remoção de DQO e AOX adequadas para esta etapa da pesquisa (média de 50%), satisfazendo o objetivo de promover uma redução inicial da matéria orgânica de fácil degradação presente nessa água residuária. Com relação aos POA, foi concluído que todos os processos testados provocaram modificações na biodegradabilidade do efluente do RAHLF. O processo 'O IND.3'/UV, realizado em meio neutro, foi considerado o mais eficiente, provocando um aumento de biodegradabilidade de 160%, após 45 minutos de oxidação com uma concentração de ozônio de 1155 mg/L. Através da análise de AOX, observaram-se também degradações médias dos compostos organoclorados maiores que 95% para todos os processos testados. Os resultados gerais mostram a importância e a vantagem de se utilizar um POA como complemento de um tratamento biológico para efluentes de baixa biodegradabilidade, provocada pela presença de compostos recalcitrantes e tóxicos. / Some advanced oxidation processes (AOP) were applied after an anaerobic process for the treatment of bleaching effluents from a kraft pulp mill, aiming the increase of the effluent biodegradability and the removal of toxic compounds, in a way that a further biological treatment could be more efficient to attain the environmental regulations. A horizontal anaerobic imobilizaded sludge reactor (HAIS) was used as the anaerobic treatment in order to reduce the effluent initial organic load. The AOP used were 'O IND.3', 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2', 'O IND.3'/UV, UV, 'H IND.2'O IND.2', 'H IND.2'O IND.2'/UV and 'O IND.3'/'H IND.2'O IND.2'/UV. These AOP were not applied only to promote a further degradation of the remaining COD from the HAIS reactor, but in order to increase the effluent biodegradability and eliminate AOX or other toxic compounds from this effluent. In this way, the AOP would provide an effluent with characteristics to be easily treated by a further and final biological process. In the biological process, the anaerobic biomass was fast adapted to the wastewater. The HAIS reactor reached the stability and had efficiency in COD and AOX removals of approximately 50%, satisfying the aim of promoting an initial reduction in the easy-to-degrade organic matter presented in the bleaching effluents. All the tested AOP promoted modifications in de HAIS effluent biodegradability. The 'O IND.3'/UV at pH 8 was the more efficient process, achieving an increase of 160% on the biodegradability of the HAIS effluent after 45 minutes of oxidation and an ozone concentration of 1155 mg/L. By the AOX analyses, it was observed average degradations of the organochlorine compounds higher than 95% for all the AOP tested. The general results show the importance and the advantage of using an AOP as a complement of a biological treatment process for the degradation of effluents with low biodegradability, due to the presence of recalcitrant and toxic compounds.