A drenagem ácida de minas (DAM) é formada quando certos minerais sulfetados são expostos a condições de oxidação. A DAM é normalmente associada com a mineração de carvão, principalmente de depósitos de rejeitos de carvão, que possuem alta concentração de pirita (FeS2). A neutralização da DAM usando materiais alcalinos, como calcário e escórias de aciaria é uma das técnicas utilizadas para remediação deste problema. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar o desempenho da escória de aciaria elétrica do forno-panela na neutralização da DAM em leitos de percolação em comparação com calcário, material tradicionalmente empregado para tal fim. A metodologia de trabalho consistiu na construção de dois sistemas em escala de laboratório, um leito em canal aberto e um reator de leito empacotado. Estudos foram conduzidos para avaliar a capacidade de neutralização e a qualidade do efluente tratado, considerando os seguintes parâmetros: pH, Fe, Al, Cr, Mn, Zn, Ca, Mg, dureza, sulfatos, condutividade e efeitos toxicológicos para microcrustáceos e peixes. Adicionalmente, foram conduzidos estudos de caracterização da escória antes e após aplicação na neutralização da DAM, visando sua futura destinação. O uso de reator de leito empacotado para tratamento da DAM obteve melhores resultados do que o sistema de canal aberto. O reator evita a percolação do efluente por caminhos preferenciais, aumentando a relação volume tratado/volume de leito. Os ensaios realizados com a escória do forno-panela no reator de leito empacotado demonstraram que esse material apresenta uma alta basicidade, permitindo equalização do efluente de saída para que seja descartado na faixa neutra de pH com a remoção dos metais, enquanto com calcário a remoção dos metais foi parcial, ficando o Fe e Mn com valores acima do permitido pela legislação para o descartes de efluentes. Em ambos os casos, o efluente tratado não apresentou toxicidade. Um dos problemas identificados, para ambos os materiais, foi o recobrimento das partículas pelos hidróxidos metálicos na superfície dos materiais, que reduziu a vida útil dos sistemas e o volume de efluente tratado. O ensaio de expansibilidade demonstra que a escória do forno-panela, na sua forma original, apresenta característica expansiva. Após a neutralização do efluente, a escória apresentou expansão menor que o limite estabelecido na norma ASTM C1260, o que poderia viabilizar sua utilização como agregado na construção civil. Os estudos realizados neste trabalho permitiram concluir que o uso de escórias do forno-panela para neutralização de DAM é uma solução, no sentido de melhorar a qualidade da água em depósitos de rejeitos de carvão, possibilitando um destino para a escória de aciaria elétrica após o tratamento da DAM. / The acid mine drainage (AMD) is formed when certain sulfide minerals are exposed to oxidizing conditions. The AMD is commonly associated with coal mining, especially in coal waste deposits that contain high pyrite (FeS2) concentration. The neutralization of AMD using alkaline materials, like limestone and steel slag is one of the useful remediation techniques. The aim of this work was to study the performance of an electric steel slag of a ladle furnace in the neutralization of the AMD in a percolation bed in a comparative way with limestone, material normaly used for this purpose. The methodology of this work is based in the set up of two systems at labotatory scale, one with open channel bed and the other with bed packed reactor. The studies were directed in order to evaluate the neutralization capacity and the quality of the treated effluent, considering the following parameters: pH, Fe, Al, Cr, Mn, Zn, Ca, Mg, hardness, sulphate, conductivity, and toxicological efects to microcrustacean and fish. Addicionaly, some studies was carried out to caracterize the slag before and after application in the neutralization of the AMD, looking for a future destination. The use of the packed bed reactor for the AMD treatment showed better results than the open channels. The reactor avoids the percolation of the effluent to preferential ways, increasing the volume treated/volume of the bed ratio. The tests carried out with slag of the ladle furnace in the packed bed reactor proves that this material have great basicity allowing the equalization of the effluent output to be discharged in a neutral pH degree with metals removal, while with limestone the metals upstake is partial, remainig Fe and Mn with values above than the allowed by the legislation to effluent discharge. In both cases, the efluent didn’t show toxicity. One of the identified problems to both materials was the metalic hidroxid recovering in the surface, reducing the useful life of the system and the volume of treated effluent. The expansibility tests showed that the ladle furnace slag in the original form have expansive characterists. After the neutralization of the effluent, the slag expansion remains below of the standard border ASTM C1260, and could be possible the use as an aggregate in the civil construction. The results showed in this work allows the conclusion that the use of the ladle furnace slag for neutralization of the AMD is a possible solution to improve the water quality in coal waste deposits.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-14T16:05:13Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE VERSAO CD.pdf: 3152924 bytes, checksum: 092ea2b9252bf6a28765db6cb023e409 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T16:05:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) TESE VERSAO CD.pdf: 3152924 bytes, checksum: 092ea2b9252bf6a28765db6cb023e409 (MD5) Previous issue date: 2015-12-21 / CNPq / As indústrias têxteis são importantes na economia de um país devido à geração de recursos. Constituem indústrias que consomem bastante água e produzem efluentes líquidos potencialmente poluidores. Entre as substâncias tóxicas despejadas em corpos receptores, destacam-se os corantes. A fiscalização destas indústrias no Arranjo Produtivo Local Pernambucano (APL) é precária e os processos aplicados nos tratamentos não são totalmente eficientes, sendo necessária a busca por novas formas de tratamento a fim de remover os poluentes e aumentar a eficiência dos processos de tratamento. Este trabalho visa contribuir para a minimização de problemas ambientais, promovendo a redução de parâmetros como cor, turbidez, demanda química de oxigênio, carbono orgânico de efluentes têxteis e toxicidade, utilizando Processos Oxidativos Avançados como uma das etapas do tratamento do efluente de uma das lavanderias da região do agreste pernambucano. Para tanto, examinou-se uma solução aquosa com concentração de 1000 mg.L-1 do corante vermelho drimaren CL-5B, amplamente utilizado pela lavanderia estudada, e um efluente real, coletado numa lavadeira de jeans de Caruaru. Como resultado, obteve-se degradação maior que 90% e redução de 73% da DQO para a solução do corante. Para o efluente real, obteve-se redução de 98% de turbidez, 80% de cor e 70% para DQO. Um estudo ecotoxicológico com sementes de alface foi realizado antes e depois do tratamento pelo processo foto-Fenton, sendo observada elevada redução da toxicidade após o processo oxidativo avançado utilizado, alcançando-se índices de germinação superiores a 80%, indicando redução na toxicidade. O trabalho resultou na sugestão de um sistema para tratamento efetivo do efluente de uma industria do agreste pernambucano. Para esse sistema, já foi protocolado um pedido de patente. / Textile industries are important in the economy of a country due to the generation of resources. They consume plenty of water and produce potentially polluting liquid effluents. Among the toxic substances discharged into receiving bodies, stand out the dyes. The supervision of such industries in the Local Productive Arrangement Pernambucano (APL) is precarious and the procedures applied in treatments are not totally efficient, requiring the development of new forms of treatment to remove pollutants and increase the efficiency of treatment processes. This work aims to contribute to minimizing environmental problems, promoting the reduction of parameters such as color, turbidity, chemical oxygen demand, organic carbon total in textile effluents and toxicity from use Advanced Oxidation Processes as one of the stages of treatment of effluent from one textile industry. Were studied two systems: an effluent model – an aqueous solution containing red dye Drimaren CL-5B (1000 mg L-1), widely used by the studied laundry, and a real effluent, collected in Caruaru jeans laundress. As a result the assays indicated degradation more than 90% and 73% reduction at COD in the effluent model. For the real effluent, were obtained 98% reduction in turbidity, color and COD equals to 98%, 80% and 70%, respectively. Ecotoxicological studies with lettuce seeds were performed before and after treatment by photo-Fenton process, being observed high reduction of toxicity after advanced oxidation process used, reaching up germination rates of over 80%, indicating a reduction in toxicity. It was also idealized a system to effective treatment of industrial effluent. To this system were protocoled a register of patent.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aldemar Polonini Moreli.pdf: 858186 bytes, checksum: 98931d008b4848b225f53fdd4f6e22b8 (MD5) Previous issue date: 2010-12-13 / A cafeicultura é uma das atividades mais importantes no Brasil, por propiciar oportunidades de trabalho a milhões de pessoas e contribuir para manter o homem no campo. O clima brasileiro favorece a produção de cafés finos, processados tanto por via seca, quanto por via úmida, gerando os cafés cerejas descascado ou despolpado. É uma atividade que produz e gera resíduos, necessitando do emprego de ações que levem em consideração os fatores ambientais e a legislação. O processamento pós-colheita dos frutos de cafeeiro por via úmida tem sido uma importante estratégia para a melhoria da qualidade dos grãos e diminuição dos custos de produção. Esse processo envolve grande volume de água na lavagem e despolpa dos frutos, resultando num efluente com altas concentrações de material orgânico e nutrientes, que se descartadas inadequadamente, apresentam alto potencial poluente e por isso, seu lançamento em corpos hídricos, sem tratamento adequado, é proibido no Estado do Espírito Santo. A estratégia da recirculação da água residuária do café nas unidades de processamento contribui com a redução do volume de água consumido e do efluente gerado, porém, à medida que recircula vai incorporando material orgânico e inorgânico, alterando suas características e dificultando seu fluxo na rede hidráulica, podendo ocorrer entupimentos. Torna-se necessário remover parte dos sólidos grosseiros sedimentáveis presentes na água residuária de modo a não comprometer o seu fluxo na unidade de processamento. Essa remoção pode ser feita por meio de separadores de sólidos industrializados, por peneiras de fabricação artesanal ou estruturas adaptadas para essa finalidade. Este trabalho teve por objetivos quantificar a remoção de resíduos do processamento dos frutos do cafeeiro durante a safra 2009-2010, por meio de um sistema constituído de caixas de decantação e peneiras; monitorar o consumo de água e avaliar a qualidade da bebida do café, com a recirculação da água residuária na unidade de processamento dos frutos do cafeeiro por via úmida da Fazenda Experimental de Venda Nova, pertencente ao Incaper. Para isso, foi adaptado um sistema de remoção de sólidos grosseiros sedimentáveis constituído de três caixas de decantação, interligadas por tubos de PVC, e duas peneiras estáticas, dispostas com inclinação de 10% na saída da água da terceira caixa. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados no esquema de parcela subdividida (4 x 5), em quatro repetições, sendo nas parcelas os quatro pontos de coleta (PC1, PC2, PC3 e PC4) e nas subparcelas os cinco períodos de tempo, após o início do processamento (T10, T40, T70, T100 e T130 min.). Para a obtenção das características organolépticas dos grãos, as parcelas foram constituídas de um ponto de coleta em cada subparcela. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. Foram processados 39.420 L de frutos do cafeeiro arábica e realizadas análises da concentração de sólidos totais e medição da condutividade elétrica, enquanto as análises químicas incluíram a medição do potencial hidrogeniônico e as concentrações macro e micronutrientes. As características sensoriais da bebida foram analisadas por meio da metodologia Specialty Coffee Association of America. Com base nos resultados obtidos, conclui-se que: a recirculação da água no processamento, usando o sistema de remoção de sólidos para remover parte do material orgânico presente na água residuária do café, proporcionou uma redução de 2,2 L para 0,52 litros de água por litros de frutos processados, maximizando o uso da água; durante o tempo de recirculação da água residuária do café no processamento dos frutos as concentrações de ST, CE, N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Mn, Fe e B aumentaram e o pH diminuiu; o tempo de recirculação da água residuária do café não influenciou na qualidade da bebida dos grãos cerejas descascados / Coffee is one of the most important activities in Brazil for it provides job opportunities to millions of people and contributes to keep people in the countryside. The Brazilian climate favors the production of fine coffees through both dry and wet processes generating peeled or depulped coffee cherries. It is an activity that produces and generates waste, requiring the use of actions that take into account environmental factors as well as the legislation. The wet post-harvest processing of coffee fruits has been an important strategy to improve grain quality and to lower the costs of production. This process involves a large volume of water to wash and depulp the fruits, resulting in an effluent with high concentrations of organic material and nutrients, which, if inappropriately discarded, have high pollution potential and therefore its release in water bodies without adequate treatment is forbidden in the state of Espírito Santo. The strategy of recirculating wastewater in the coffee processing units contributes to the reduction of both the water consumption and the effluent generated, however, as it recirculates it incorporates organic and inorganic material, changing its characteristics and hindering its flow in the hydraulic system, where clogging may occur. It is necessary to remove part of the coarse settling solids in the wastewater so as not to jeopardize its flow into the processing unit. This removal can be done by industrialized solid separators, by homemade sieves or structures adapted for this purpose. This study aimed at quantifying the removal of waste from the coffee berry processing unit during the 2009-2010, throung a system consisting of settling boxes and sieves; monitoring the water use and assessing the quality of coffee beverage, with the recirculation of wastewater into the coffee berry wet processing unit at the Experimental farm of Venda Nova, owned by Incaper. For this, a removal system of coarse settling solids made with three decanting boxes connected by PVC tubes and two static sieves tilted at 10% in the outlet of the third box was adapted. The experimental design got randomized blocks split in sections (4X5) subdivided in four replications, having the four collecting points in the sections (CP1, CP2, CP3 and CP4) and the five time periods (T10, T40, T70, T100 and T130 min.) in the subdivisions after the process has started. To get the organoleptic characteristics of the grain, the sections had a collecting point in each subsection. Data were subjected to analysis of variance and the average results were compared x to Tukey test at 5% probability. 39.420 L of Arabica coffee berries were processed and analyses of the concentration of total solids as well as measurements of electrical conductivity were performed, whereas the chemical analyses included the measurement of the hydrogenionic potential as well as the acro/micronutrients concentrations. The sensory characteristics of the beverage were analyzed using the methodology Specialty Coffee Association of America. Based on these results, we have concluded that: the recirculation of water for processing, using the solids removal system to remove part of the organic material in the coffee wastewater, came down from 2,2 L to 0,52 liters of water per liter of processed fruit, maximizing the use of water; during the time of recirculation of wastewater from coffee while processing the fruits; the concentrations of ST, EC, N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Zn, Mn, Fe and B increased, the pH decreased; the time of recirculation of wastewater from coffee had no effect on the beverage quality of peeled grains

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos, Escola de Química e Alimentos, 2008. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-09-24T18:24:35Z No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-12-01T16:55:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-12-01T16:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertao adriana g. da silva manetti.pdf: 1054062 bytes, checksum: 8f119be2315bd51138a8df7fa8a60218 (MD5) Previous issue date: 2008 / Nesta dissertação procurou-se demonstrar o potencial de reúso da água residuária resultante do tratamento do efluente do processamento de pescado. Para isso utilizou-se a cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli como tratamento secundário associado ao uso de coagulantes. Os dados experimentais geraram três artigos: Artigo 1 “Aplicação de coagulantes no pré-tratamento do efluente da pesca utilizando um planejamento fatorial”; Artigo 2 “Separação da biomassa do efluente da indústria da pesca tratado com cianobactéria”; Artigo 3 “Avaliação do processo de tratamento de efluente da indústria da pesca por Aphanothece microscopica Nägeli, associado ao uso de coagulantes – possibilidade de reúso da água residuária”. O primeiro artigo “Aplicação de coagulantes no pré-tratamento de efluente da pesca utilizando um planejamento experimental”, teve como objetivo avaliar o efeito dos coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio na remoção de matéria orgânica como demanda química de oxigênio (DQO), turbidez e sólidos no efluente da pesca. Realizou-se um planejamento experimental misto (32 x 2), com os fatores: coagulantes (cloreto férrico e sulfato de alumínio); concentração de coagulante (50, 300 e 550 mg L-1); pH (6,0; 7,0 e 8,0). Foram consideradas como resposta a concentração de sólidos fixos (SF), sólidos voláteis (SV) e totais (ST), sólidos suspensos (SS), demanda química de oxigênio (DQO) e turbidez. As variáveis estudadas foram significativas para todas respostas, com exceção dos (SV). A melhor condição avaliada foi atribuída ao coagulante cloreto férrico na concentração de 550 mg L-1 em pH 8,0. No segundo artigo “Separação da biomassa do efluente da indústria da pesca tratado com cianobactéria”, teve-se por objetivo avaliar o tratamento biológico e efeito dos coagulantes cloreto férrico e sulfato de alumínio na separação da biomassa de Aphanothece microscópica Nägeli gerada no tratamento do efluente da indústria de pesca. Foram realizados experimentos com a Aphanothece em reator descontínuo com inóculos de 200 mg/L, aeração constante, temperatura de 30 ºC, ausência de luminosidade, pH e razão C/N ajustados a 7,8 e 20, respectivamente, e tempo de detenção hidráulica de 30 horas. Para avaliação do uso de agentes coagulantes visando a melhor condição de separação da biomassa foram feitos ensaios em Jar-Test, com agitação rápida de 110 rpm durante 30 segundos, seguida de etapa lenta com velocidade de 50 rpm durante 10 segundos e tempo de sedimentação de 15 minutos. Realizou-se um planejamento experimental fatorial misto com dois e três níveis (32 x 2), com os fatores: tipo de coagulante (cloreto férrico e sulfato de alumínio), concentração do coagulante (50; 300; 550 mg L-1) e pH (6,0; 7,0; 8,0). Considerou-se como resposta a concentração de sólidos fixos (SF), sólidos voláteis (SV) e totais (ST), sólidos suspensos (SS), demanda química de oxigênio (DQO) e turbidez. Os resultados indicaram remoções de até 85% na DQO, 93% SS, 55% ST, 59% SF e 76% SV com o uso dos agentes coagulantes. A melhor condição avaliada foi o experimento utilizando cloreto férrico na concentração de 300 mg L-1 e pH 7,0, uma vez que os percentuais de remoções dos parâmetros em estudo não diferiram significativamente das máximas eficiências de remoção (p£5%). No terceiro artigo “Avaliação do processo de tratamento de efluente da indústria da pesca por Aphanothece microscopica Nägeli, associado ao uso de coagulantes – possibilidade de reúso da água residuária”, teve por objetivo avaliar a possibilidade de reúso da água residuária oriunda do tratamento biológico associado ao uso de coagulante. A água residuária foi avaliada, visando seu reúso em sistemas de refrigeração, tendo como base a remoção dos parâmetros descritos na Resolução CONAMA nº 357 de 17/03/2005 para águas da Classe 4, usos menos exigentes. Os resultados indicaram a possibilidade de reúso em sistemas de refrigeração com importante eficiência no que se refere a eficiência de remoção de amônia (84%), ST (66%), SS (83%), DQO (99%), turbidez (87%), fósforo (99%). Pôde-se verificar que a qualidade da água atingida está próxima daquela requerida pela legislação para reúso neste tipo de sistema e que o efluente da indústria de pesca tem grande potencial para ser reutilizado em sistemas de refrigeração visto que suas características são bastantes próximas das requeridas pela legislação. / This dissertation aimed at demonstrating the potential of the reuse of the waste water resulting from the treatment of the effluent from fish processing. For this, the cyanobacteria Aphanothece microscopica Nägeli was used as secondary treatment associated to the use of coagulants. The experimental data generated three Paperss: Paper 1, “Application of coagulants in the daily pre-treatment of the fish effluent using factorial design”; Paper 2 "Separation of the biomass effluent from the fish industry treated with cyanobacteria"; Paper 3 "Evaluation of the process of treatment of fish effluent by Aphanothece microscopica Nägeli associated to the use of coagulants - possibility of reuse of the waste water". The first Paper "Application of coagulants in the daily pre-treatment of the fish effluent using factorial design ", had as objective to evaluate the effect of the coagulants ferric chloride and aluminum sulphate in the removal of organic substance such as chemical oxygen demand (COD), turbidity and solids in the fish effluent. A mixed experimental design (32 x 2) was carried out, with the factors: coagulants (ferric chloride and aluminum sulphate); coagulante concentration (50, 300 and 550 mg L-1); pH (6.0; 7.0 and 8.0). The concentration of fixed solids (FS), volatile solids (VS) total solids (TS), suspended solids (SS), chemical oxygen demand (COD) and turbidity were considered as responses. The studied variables were significant for all responses, with the exception of (VS). The best evaluated condition was attributed to ferric chloride coagulant in the concentration of 550 mg/ L in pH 8.0. In the second Paper "Separation of the biomass effluent from the fish industry treated with cyanobacteria", the objective was to evaluate the biological treatment and effect of the coagulants ferric chloride and aluminum sulphate in the separation of the biomass of Aphanothece microscopical Nägeli generated in the treatment of the fish industry effluent. The experiments with the Aphanothece were carried out in a batch reactor with 200 mg/L of inoculum, constant aeration, temperature 30 ºC, absence of luminosity, pH and ratio adjusted at C/N 7.8 and 20, respectively, and hydraulical detention time of 30 hours. For evaluation of the use of coagulant agents aiming at the best condition of separation of the biomass, assays were done in Jar-Test, with fast agitation of 110 rpm during 30 seconds, followed by slow stage at a speed of 50 rpm during 10 seconds and sedimentation time of 15 minutes. A mixed fatorial experimental design with two and three levels (32 x 2) was carried out, with the factors: type of coagulant (ferric chloride and aluminum sulphate), concentration of the coagulant (50; 300 and 550 mg L-1) and pH (6.0; 7.0; 8.0). The concentration of fixed solids (FS), volatile solids (VS), total solids (TS), suspended solids (SS), chemical oxygen demand (COD) and turbidity were considered as response. The results indicated removals of up to 85% in COD, 93% SS, 55% TS, 59% FS and 76% VS with the use of the coagulant agents. The best evaluated condition was the experiment using ferric 3 chloride in the concentration of 300 mg L-1 and pH 7.0, since the percentages of removal of the parameters in study did not differed significantly from the maximum efficiencies of removal (p£5%). In the third Paper "Evaluation of the process of treatment of fish effluent by Aphanothece microscopica Nägeli associated to the use of coagulants - possibility of reuse of the waste water", the objective was to evaluate the possibility of the reuse of the waste water derived from the biological treatment associated to the coagulant use. The waste water was evaluated, aiming at its reuse in refrigeration systems, based on the removal of the parameters described in the CONAMA Resolution nº 357 of 17/03/2005 for Class 4 waters, less demanding uses. The results indicated the possibility of reuse in refrigeration systems with important efficiency as referred to the efficiency of ammonia removal (84%), TS (66%), SS (83%), COD (100%), turbidity (87%), Phosphorus (99%). It could be verified that the quality of the water attained is next to that required by the legislation for reuses in this type of system and that the fish industry effluent has great potential to be reused in refrigeration systems since its characteristics are quite close to those required by the legislation.

Submitted by Raquel Vergara Gondran (raquelvergara38@yahoo.com.br) on 2016-04-11T16:42:42Z No. of bitstreams: 1 tese michele andrade.pdf: 1217322 bytes, checksum: af575d05b25bcdac4413ce40a26e11b5 (MD5) / Approved for entry into archive by cleuza maria medina dos santos (cleuzamai@yahoo.com.br) on 2016-04-23T13:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese michele andrade.pdf: 1217322 bytes, checksum: af575d05b25bcdac4413ce40a26e11b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-23T13:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese michele andrade.pdf: 1217322 bytes, checksum: af575d05b25bcdac4413ce40a26e11b5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Microalgas e cianobactérias vem ganhando destaque nas áreas de alimentos, energia e proteção ao meio ambiente. A Spirulina é uma cianobactéria que consome CO2 através da fotossíntese e sua biomassa pode ser utilizada para alimentação e produção de biocombustíveis. A digestão anaeróbia da biomassa da microalga produz metano e o efluente líquido do processo contém carbono dissolvido, que é o principal componente dos custos de produção da Spirulina. O objetivo deste trabalho foi estudar a produção de metano a partir de biomassa de Spirulina através da digestão anaeróbia e o crescimento e composição da microalga no efluente da produção de metano. Spirulina foi cultivada em condições ambientais do extremo sul do Brasil, a biomassa produzida foi utilizada para a produção de biometano em concentrações crescentes (3,2; 5,4 e 7,2 g.L-1) na alimentação do biorreator anaeróbio. Foram estudados os efeitos do aumento na concentração de Spirulina na alimentação do biorreator anaeróbio para 20 e 50 g.L-1 e da agitação contínua ou intermitente na produção de biometano. Como o efluente continha carbono em concentração inferior (3,8 g.L-1 NaHCO3) aos meios de cultivo de Spirulina, foi estudado o efeito da concentração da fonte de carbono (NaHCO3 2,8 a 100 g.L-1) no crescimento da microalga. A seguir foi estudado o crescimento e a composição da biomassa em meio com efluente da produção de biometano e a capacidade do efluente ser usado como fonte de carbono e nitrogênio para a microalga. Spirulina LEB-18 cresceu nas condições ambientais do sul do Brasil com produtividade de 6,63 g.m-2.d-1. A digestão anaeróbia da biomassa produzida quando alimentada ao biorreator anaeróbio em até 7,2 g.L-1 ocorreu dentro de limites adequados (pH 7,15–7,21 e N-NH4 388,27–669,44 mg.L-1) ao bioprocesso anaeróbio, atingindo decomposição de 77 % da biomassa, conversão de Spirulina em biometano (YCH4/Sp) de 0,31 g.g-1 e 77,7 % de CH4 no gás. A agitação contínua reduziu YCH4/Sp em 22,6 % comparada à agitação intermitente. A alimentação com 20 e 50 g.L-1 de Spirulina reduziu YCH4/Sp a 0,17 e 0,02 g.g-1 respectivamente. No bioprocesso anaeróbio 49,7 % do carbono da Spirulina produzida foram transformados em CH4 e recuperados 83,2 % do poder calorífico da biomassa como biometano. A concentração da fonte de carbono em que ocorreram as maiores Xmáx (0,75 g.L-1), Pmáx (0,145 g.L-1.d-1) e μmáx (0,254 d-1) foi menor (2,8 g.L-1 NaHCO3) que a dos meios típicos de cultivo de Spirulina. O aumento na concentração de NaHCO3 no meio de cultivo aumentou as perdas de carbono para a atmosfera, que atingiram 38,7 % em meio com NaHCO3 50 g.L-1 . Spirulina LEB-18 cresceu em até 40 % de efluente em substituição ao meio Zarrouk. O efluente foi usado como fonte de carbono para o crescimento da Spirulina com µmáx 0,06 d-1 maior do que o valor obtido no meio Zarrouk. O crescimento usando efluente como fonte de nitrogênio foi idêntico àquele em meio Zarrouk. O teor de proteínas (66,08 %) na biomassa cultivada em efluente como fonte de carbono e nitrogênio foi o maior entre os ensaios realizados. / Microalgae and cyanobacteria had been gaining prominence in issues as food, energy and environmental protection. Spirulina is a cyanobacteria that use CO2 through photosynthesis and its biomass can be used as feed and to biofuel production. Anaerobic digestion of microalgal biomass produces biomethane and the liquid effluent from the bioprocess contains inorganic dissolved carbon, that is the major cost component in biomass production. The aim of this work was to investigate the methane production from Spirulina biomass by anaerobic digestion and the microalgal growth and composition using the effluent from biomethane production. Spirulina was cultured under environmental climate in the Southern of Brazil, the produced biomass was used to biomethane production with increasing concentrations (3.2; 5.4 and 7.2 g.L-1) in the feed of anaerobic reactor. We assessed the effects of increased Spirulina concentration in feed of anaerobic reactor to 20 and 50 g.L-1 and the effects of continuous or intermittent mixing on biomethane production. Once the effluent from biomethane production had carbon concentration (3.8 g.L-1 NaHCO3) lower than the culture medium for Spirulina, we assessed the effect of carbon source concentration (from 2.8 to 100 g.L-1) on microalga growth. Next we assessed the biomass growth and composition in medium with effluent from biomethane production and the potential of effluent to be used as carbon and nitrogen source to the microalga. Spirulina grew under environmental climate of Southern Brazil at 6.63 g.m-2.d-1. Anaerobic digestion of biomass when feed to the anaerobic bioreactor up to 7.2 g.L-1 was carried out between suitable limits (pH 7.15–7.21 and N-NH4 388.27–669.44 mg.L-1) to anaerobic bioprocess, reaching biomass decomposition of 77 %, and biomethane yield from Spirulina (YCH4/Sp) of 0.31 g.g-1 and 77.7 % of CH4 in the gas. Continuous mixing decreased YCH4/Sp in 22.6 % comparing to the intermittent mixing. The feed with 20 and 50 g.L-1 of Spirulina fall YCH4/Sp to 0.17 and 0.02 g.g-1 respectively. Through the anaerobic bioprocess 49.7 % of carbon from produced Spirulina was converted in CH4 and 83.2 % of biomass energy was recovered as biomethane. The carbon concentration that result in better Xmax (0.75 g.L-1), Pmax (0.145 g.L-1.d-1) and μmax (0.254 d -1) were lower than (2.8 g.L-1 NaHCO3) carbon concentration in the medium usual to Spirulina. Increasing the carbon concentration in culture medium increased the loss of carbon to atmosphere, up to 38.7 % in medium with NaHCO3 50 g.L-1 . Spirulina LEB-18 grew in medium with up to 40 % of effluent replacing Zarrouk. The effluent of biomethane production was used as carbon source to the growth of Spirulina LEB-18, with µmax 0.06 d-1 higher than the growth in Zarrouk medium. Growth using nitrogen from effluent was equal to the growth in Zarrouk medium. Protein content (66.08 %) of the biomass grew in effluent as carbon and nitrogen sources was the higher between all composition of medium tested.

Orientador: João Sinézio de Carvalho Campos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T15:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Camboim_RicardoAugusto_M.pdf: 5018034 bytes, checksum: aeb7e981adfca5bcafba7911a3f453c0 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Com o aumento da preocupação do homem com o meio ambiente, as indústrias passaram a se preocupar mais com o descarte de seus efluentes, com isso, vem sendo desenvolvidas técnicas para tratamento de efluentes. No presente trabalho utiliza-se a técnica de eletroflotação, para o tratamento de efluente de tinturaria de tecidos, a qual utiliza corantes reativos. Para tal montou-se um reator composto por: Uma cuba com capacidade para 50 litros, uma fonte de tensão com potencia ajustável e eletrodos metálicos com geometria retangular com área efetiva de 216 cm2. Os parâmetros estudados compreendem o tipo de material utilizado como eletrodo (ferro, aço inox e alumínio), o pH, temperatura e turbidez. Também foi feito a análise espectrofotométrica para avaliar a remoção de cor, também fizemos analise de DBO, DQO, Turbidez e Sólidos Totais no inicio e no final do tratamento. De acordo com os resultados observa-se uma drástica redução da turbidez, um leve aumento do pH (cerca de 10% do valor inicial) e aumento da temperatura (tipicamente 10%) no final do tratamento. Cabe ressaltar que neste processo de eletroflotação não se utiliza nenhum produto químico, somente energia elétrica. Assim tal processo torna-se bastante interessante devido à alta eficiência na remoção total da coloração do efluente em pouco tempo de tratamento em comparação com tratamentos convencionais. Ainda mais, pela análise visual do sobrenadante, verifica-se adicionalmente uma significativa remoção de material orgânico, tornando-o atrativo do ponto de vista ambiental / Abstract: With the increase of man's concern with the environment, industries began to worry more about the disposal of their waste, thereby, have been developed techniques for effluents treatment. The present work uses the technique of electroflotation for the treatment of effluents from dyeing of fabrics, which uses reactive dyes. In order to do this, a reactor was set up being composed by a tank with a capacity of 50 liters, a source of tension with adjustable power and metal electrodes with rectangular geometry with effective area of 216 cm2. The parameters studied include the type of material used as electrode (iron, steel and aluminum), pH, temperature and turbidity was also made a spectrophotometric analysis to evaluate the removal of color, we also examine the BOD, COD, Turbidity and Total Solids from the beginning and from the end of treatment. According to the results there is a drastic reduction in turbidity, a slight increase in pH (about 10% over baseline) and increased temperature (typically 10%) at the end of treatment. It is noteworthy that this electroflotation process do not use any chemicals, only electric power. So this process becomes quite interesting because of the high efficiency in removal of the color of the effluent in a short time of treatment compared with conventional treatments. Moreover, from the visual analysis of the supernatant, there is additionally a significant removal of organic material, making it attractive from an environmental standpoint / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Telma Teixeira Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T01:46:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scoparo_CarlosHenriqueGimenes_M.pdf: 8721395 bytes, checksum: f551ca0f4783c7c7d5825095f8583c89 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho é uma contribuição ao desenvolvimento da tecnologia de sequestro de dióxido de carbono através do cultivo de microrganismos unicelulares fotossintetizantes (microalgas e cianobactérias). O aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera terrestre, principalmente CO2 formado na queima de combustíveis fósseis, e os temores relativos ao impacto do aquecimento global sobre o equilíbrio climático do planeta têm levado ao desenvolvimento de tecnologias que promovam o sequestro do CO2 emitido e a substituição de combustíveis fósseis por fontes sustentáveis e mais limpas como os biocombustíveis. As microalgas podem ser usadas simultaneamente para promover o sequestro de CO2 durante o crescimento fotossintético e ser a matéria-prima de diversos biocombustíveis, principalmente biodiesel e biogás. Neste sentido, este trabalho objetivou (1) quantificar as taxas de sequestro de CO2 nas fases líquida e gasosa durante o cultivo fotossintético da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli em fotobiorreator tubular de coluna de bolhas usando como meio de cultura efluente líquido da indústria petroquímica enriquecido com sais; (2) determinar quanto do CO2 sequestrado é efetivamente fixado na biomassa das microalgas; (3) quantificar o impacto do fotoperíodo de 12 horas de luminosidade sobre o desempenho do sistema de cultivo; (4) discutir a viabilidade energética e ambiental do processo. Os resultados experimentais demonstraram equivalência entre as taxas de sequestro de CO2 medidas nas fases líquida e gasosa do sistema, atingindo uma taxa máxima de sequestro de CO2 de 18,7 ± 0,5 mg/L/min em 96 horas de cultivo em batelada sob luminosidade constante. A operação em fotoperíodo de 12 horas de luminosidade levou a uma diminuição de 78% do total de CO2 sequestrado pelo sistema. O balanço parcial das rotas de conversão de carbono demonstrou que aproximadamente apenas 3% do CO2 sequestrado pelo sistema é efetivamente fixado na biomassa formada e que rotas biológicas de fixação de carbono, como a excreção de biopolímeros e liberação de compostos orgânicos voláteis, são predominantes durante o cultivo em detrimento de rotas físico-químicas. A análise de viabilidade energético-ambiental do processo em escala industrial demonstrou que o sistema é capaz de produzir mais energia do que consome durante o processo produtivo / Abstract: This work is a contribution to the development of the technology of carbon dioxide biofixation through the cultivation of unicellular photosynthesizing microorganisms (microalgae and cyanobacteria). The increase of greenhouse gases concentration in the earth atmosphere, mainly CO2 released through the burning of fossil fuels, and the worries about the impact of global warming on the planetary climate equilibrium has taken to the development of CO2 sequestration technologies and the replacement of fossil fuels for cleaner and sustainable fuels such as biofuels. Microalgae can be used simultaneously to promote CO2 sequestration during its photosynthetic growth and be a source of various types of biofuels, mainly biodiesel and biogas. In this regard, this work aimed to (1) quantify CO2 sequestration rates in both liquid and gaseous phases during the photosynthetic cultivation of the cyanobacteria Aphanothece microscopica Nägeli in bubble column photobioreactor using supplemented refinery wastewater as culture medium; (2) determine the percentage of carbon dioxide sequestered that is effectively fixed as microalgal biomass; (3) quantify the impact of intermittent illumination (light cycle of 12 hours) on the culture performance; (4) discuss the energetic and environmental viability of the process. The experimental results showed equivalence between CO2 sequestration rates measured on liquid and gaseous phases of the system. Maximum CO2 sequestration rates of 18.7 ± 0.5 mg/L/min were achieved at 96 hours of cultivation during the continuous illumination experiment. The cultivation in intermittent light regime resulted in a loss of 78% on the CO2 sequestration capacity. The partial balance of the carbon conversion routes showed that only a small fraction (about 3%) of the sequestered CO2 was effectively fixed as microalgae biomass. Additionally, biological conversion routes, as the excretion of biopolymers and the release of volatile organic compounds, seemed to be predominant in the bioreactor rather than physicochemical routes. The energetic and environmental viability analysis of the industrial process showed that the system is able to produce more energy than the amount that is consumed during the production process / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-17T07:54:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Foco_MarioLuizRodrigues_M.pdf: 3471759 bytes, checksum: 1643f91209e0cdb8cb1ba9502091e4a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Sistemas de tratamento concebidos a promover a diminuição das concentrações: de amônia por meio da nitrificação e de Nitrogênio Total (NT) utilizando desnitrificação, são necessidades cada vez maiores para diminuir os impactos causados nos ecossistemas aquáticos quando do aporte de espécies nitrogenadas. Estudou-se o desempenho de um sistema combinado anaeróbio/aeróbio, tratando esgoto sanitário, do complexo hospitalar, da Unicamp, constituído por filtro anaeróbio (FA) seguido de biofiltro aerado submerso (BAS), empregados para a conversão de matéria orgânica e nitrogênio amoniacal, sem a recirculação de biomassa das unidades. A desnitrificação foi avaliada pelo encaminhamento do efluente formado no BAS para o FA, onde em ambiente redutor os doadores de elétrons utilizados foram os compostos orgânicos de rápida biodegradação presentes no esgoto bruto e os ácidos orgânicos formados no processo anaeróbio. O estudo foi dividido em 3 etapas experimentais: 1ª etapa, avaliou-se a conversão de matéria orgânica em dois regimes hidráulicos (TDH total de 23,2 e 20,9 h); 2ª etapa, buscou-se estabelecer o processo e a biomassa relacionada a nitrificação, em dois regimes hidráulicos (TDH total de 18,6 e 13,9 h); 3° etapa, avaliou-se a possibilidade de desnitrificação em dois regimes hidráulicos diferenciados pela ausência e presença de recirculação do efluente tratado pelo BAS, a razão de 0,5 (ambos com TDH total de 18,6 h) A melhor condição operacional (12,1 h no FA e 6,5 h no BAS), apresentou redução das concentrações de DQO, DBO e SST, respectivamente, de 93 ± 3 %, 99 ± 1 % e 98 ± 2 %, com concentrações médias efluentes de 48 ± 9 mg DQO L-1, 5 ± 1 mg DBO L-1 e 3 ± 2 mg SST L-1 (2° etapa), não havendo diferenças significativas (p>0,05) com o desempenho da 3° etapa. Nesta sem recirculação, com TCN de 0,22 ± 0,02 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,91± 0,31 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,10 ± 0,05 kg N-NO3- m-3 d-1, relação C/N de 4 ± 1,5 e conversão de NH3 de 54 ± 20 %; na 3° etapa com recirculação, com TCN de 0,34 ± 0,05 kg N-NH3 m-3 d-1 e TCO de 0,81 ± 0,16 kg DQO m-3 d-1, alcançou-se nitrificação no BAS de 0,17 ± 0,02 kg N-NO3- m-3 d-1, C/N de 3,4 ± 0,6, conversão de NH3 de 61 ± 20 % e de NT de 43 ± 10 %. No FA em virtude da recirculação de efluente a uma razão de 0,5 a taxa de carregamento de nitrato aplicada foi de 0,024 ± 0,011 kg N-NO3- m-3 d-1 com 89 ± 3 % de conversão. A recirculação do efluente não interferiu na conversão de matéria orgânica, indicando que a configuração e operação proposta está adequada a atender as expectativas sobre sua robustez e possibilidade de reduzir a concentração de carbono orgânico e compostos de nitrogênio, influenciou positivamente em relação a regulação da relação C/N no BAS, porém a recirculação foi insuficiente para promover a regulação da relação C/N-NOx no FA e possibilitar o aumento da conversão de nitrato / Abstract: Treatment systems designed to reduced concentrations ammonia through nitrification and Total Nitrogen (TN) using denitrification, are growing needs to reduce to the impacts on aquatic ecosystems by discharge of nutrients. Evaluated the performance combined anaerobic/aerobic system to treat sewage of the hospital complex, Unicamp, consisting of anaerobic filter (AF) followed by aerated submerged biofilter (ASB) used for the conversion of organic matter and ammonia nitrogen without recirculation of biomass between reactors. Denitrification was evaluated by recirculating part of the effluent formed in the ASB for the AF, in environment reducing where the electron donors used were those organic compounds of rapid biodegradation present in raw sewage and organic acids formed in the anaerobic process. The study was divided into three experimental steps. Step 1, evaluated the conversion of organic matter in two hydraulic regimes (total HRT of 23.2 and 20.9h), step 2, tried to establish the process and biomass related to nitrification in two HRT (18.6 and 13.9h), step 3, evaluated the possibility of denitrification in two HRT distinguished by the absence and presence of recirculation of treated effluent by ASB, ratio of 0.5 (both with HRT of 18.6h) The best operating condition (12.1h in AF and 6.5h in ASB) showed conversion efficiencies of COD, BOD and TSS, respectively, 93 ± 3% 99 ± 1% and 98 ± 2%, with average effluent concentrations of 48 ± 9 mg COD L-1, 5 ± 1 mg L-1 BOD and TSS 3 ± 2 mg L-1 (2nd stage), no differences significant (p>0.05) with the performance of the 3rd step. In this without recirculation, with NLR to 0.22 ± 0.02 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.91 ± 0.31 kg COD m-3 d-1, was reached in nitrification ASB 0.10 ± 0.05 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 1.5 ± 4, and NH3 conversion of 54 ± 20%, while on the 3rd stage with recirculation, with the NLR 0.34 ± 0.05 kg NH3 m-3 d-1 and OLR 0.81 ± 0.16 kg COD m-3 d-1, was reached in ASB nitrification of 0.17 ± 0.02 kg NO3- m-3 d-1, C/N of 3.4 ± 0.6, NH3 conversion of 61% ± 20 and NT 43 ± 10%. In the AF due to the effluent recycle ratio of 0.5 to nitrate loading rate applied was 0.024 ± 0.011 kg NO3- m-3 d-1 with 89 ± 3% conversion. The recirculation did not affect the conversion of organic matter and indicated that the proposed configuration and operation is adequate to meet the expectations of its robustness and ability to reduce the concentration of organic carbon and nitrogen compounds, positively influenced regarding the regulation of C/N ratio in ASB, but this was insufficient to promote the regulation of the C/N-NOx ratio in AF and to increase the conversion of nitrate / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Nelson Eduardo Duran Caballero / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-05T10:31:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Assalin_MarciaRegina_D.pdf: 6063801 bytes, checksum: 275c581d4250a4932181e1314febc995 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Neste trabalho foram estudados diversos aspectos de aplicação dos processos químicos (ozônio) e biológico (lodo ativado), aplicados de maneira isolada e combinada no tratamento do efluente papeleiro Kraft E1. A caracterização do efluente Kraft E1 foi realizada frente a vários parâmetros físico-químicos: fenóis totais, cor, carbono orgânico total (COT), demanda química de oxigênio (DQO), além da toxicidade frente a alga Selenastrum capricornutum. A eficiência dos processos estudados foi avaliada frente a redução de valores dos parâmetros de caracterização. As melhores condições de ozonização para o tratamento do efluente Kraft E1 foram pH 10 e 14 mg L de O3, por até 60 minutos de tratamento. Observou-se que a ozonização aplicada em meio fortemente alcalino (pH > 10) resulta num menor consumo de ozônio, o que pode ser relacionado com uma cinética de degradação mais lenta. O tratamento com ozônio mostrou maior eficiência para a remoção de cor, fenóis totais e toxicidade do efluente papeleiro. O processo biológico realizado num tempo de retenção hidraúlica (TRH) igual a 12 h, foi bastante eficiente na degradação da matéria orgânica do efluente. A remoção da cor e fenóis totais por este processo foi bastante afetada pelo TRH aplicado, o que não ocorreu com a remoção de carga orgânica. O processo combinado Iodo ativado (12 h) - ozônio (30 minutos) foi o que apresentou os melhores resultados para o tratamento do efluente papeleiro (DQO 75 %; COT 73 %, COR 80,7 % e fenóis totais 66,9 %). / Abstract: The efficiency of combined chemical (ozone) and biological (activated sludge) process in the treatment of Kraft E1 mill effluent was studied. The reduction of total phenols, color, total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD) and the toxicity (Selenastrum capricornutum) was evaluated. Different doses of ozone and pH of the effluent were studied. Treatment using pH 10 and concentration of 14 mg L of O3 in 60 min were the most efficient in the total phenols and color removal, but the results indicated negligible TOC reduction by application of the ozonation processes. The increase of pH as the reduction of ozone concentration influenced the kinetics properties of the process. The activated sludge process, (hydraulic retention time -HRT 12 h) was the most efficient for the TOC removal. Degradation of total phenolic compounds and decoloration were seriously affected by HRT variation. The combined process activated sludge (12 h) - ozonation (30 minutes) showed good results for the treatment of the Kraft E1 effluent (COD 75 %; TOC 73 %, Decoloration 80,7 % and Total Phenols 66,9 %). / Doutorado / Físico-Química / Doutor em Ciências

Orientadores: Osvaldir Pereira Taranto, Meuris Gurgel Carlos da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenhariaa Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:36:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_JeanFerreira_D.pdf: 2689845 bytes, checksum: d28e35b004b6ebef47bab48acb001b26 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O aumento mundial das atividades industriais tem intensificado a poluição ambiental e a deterioração de ecossistemas, com o acúmulo de poluentes tais como: metais pesados, compostos sintéticos e resíduos nucleares. Em conseqüência, crescente atenção de todos os setores da sociedade está sendo dada aos perigos contra a saúde e danos ocasionados por metais pesados no ambiente. Por muito tempo, teve-se o sentimento de que a Natureza, com um formidável poder regenerador, depurador e regulador, digeriria as agressões do homem. E também, que as descobertas da ciência corrigiriam os eventuais danos gerados pelo Progresso. Isso não deixa de ser verdade, desde que estas pesquisas científicas sejam orientadas, estruturadas e trabalhadas nessa direção. Devido aos grandes avanços tecnológicos e conseqüentemente à geração de resíduos de descarte contaminando o solo, água e ar de nosso planeta, fez-se necessário inovadoras linhas de pesquisa para o tratamento destes resíduos. Uma das linhas de pesquisa é a bioadsorção, processo usado como uma alternativa para o tratamento de efluentes contaminados com metais pesados. Considerando a necessidade de soluções para este problema, este projeto foi desenvolvido para estudar o processo de bioadsorção ¿ um processo para a remoção de metais pesados de resíduos industriais através do uso de fungos, bactérias e algas ¿ e verificar a viabilidade de sua utilização nas indústrias. O principal objetivo deste trabalho consistiu em avaliar a efetividade do processo de bioadsorção na remoção de metais pesados de soluções contendo chumbo, zinco e níquel. O estudo incorporou análise experimental e simulação analítica do processo de bioadsorção utilizando as isotermas de adsorção, cinéticas de bioadsorção, bem como os processos em batelada e contínuo. Os resultados deste estudo mostram que a bioadsorção é eficiente na remoção de metais pesados (Pb, Zn e Ni); além disso, os resultados também mostram que a alga Sargassum sp. é um bioadsovente especialmente efetivo, apresentando afinidade para o metal chumbo. Entre os modelos de isotermas estudados avaliando as relações de equilíbrio do processo de bioadsorção, verifica-se que a isoterma de Langmuir representa adequadamente estas relações de equilíbrio. Como descoberta adicional, o planejamento experimental demonstrou que a concentração inicial para o processo em batelada e a vazão no processo contínuo são variáveis significativas para o estudo da efetividade na remoção dos metais por alga marinha. As considerações definidas para a modelagem do processo batelada são viáveis, demonstrando que o coeficiente de transferência de massa é uma variável importante na avaliação da afinidade do bioadsorvente aos metais Pb, Zn e Ni / Abstract: The increase in worldwide industrial activity has intensified environmental pollution and the deterioration of ecosystems, a result of the accumulation of pollutants such as: heavy metals, synthetic composites and nuclear residues. Consequently, growing attention from all sectors of societies everywhere has focused on the health hazards and damages caused by heavy metals in the environment. Until not too long ago, it was assumed that Nature, with its formidable regenerating, purifying and stabilizing powers, would neutralize the aggressive acts of mankind. It was also assumed that scientific discoveries would correct any possible harm generated by Progress. This latter assumption is not unfounded as long as scientific research is guided, structured and fashioned to achieve this end. Due to great technological advances and to the resulting generation of residues contaminating the soil, water and air of our planet, it has become necessary to develop innovative lines of research for the treatment of industrial pollutants. One such line of research is bioadsorption, a process that has been used as an alternative for the treatment of effluents containing heavy metals. In light of the need to devise solutions for this problem, this particular project was designed to study bioadsorption¿a process for the removal of industrial waste through the use of fungi, bacteria and algae¿and verify the effectiveness and viability of its use in industry. The major objective of the study at hand was to assess the extent to which bioadsorption was effective in the removal of heavy metals from solutions containing lead, zinc and nickel. The study incorporated experimental analysis and analytical simulation of the bioadsorption process using adsorption isotherms, bioadsorption kinetics as well as batch and continuous processes. The results of this study show that bioadsorption is efficient in removing heavy metals (Pb, Zn and Ni); moreover, the results also show that Sargassum sp. algae are especially effective bioadsorbents for the removal of lead. Among the isotherm models tested in the study as measures of equilibrium relations, it was found that the Langmuir Isotherm most adequately represented the bioadsorption equilibrium relation. An additional finding was that experimental planning demonstrated that the initial concentration for the batch process and the rate of flow in the continuous process are significant variables in studies involving the assessment of the effectiveness of the removal of metals by marine algae. The considerations defined in the study for the modeling of the batch process proved viable, demonstrating that the mass transfer coefficient is an important variable in the evaluation of the affinity of bioadsorbents to Pb, Zn and Ni / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química