Made available in DSpace on 2015-04-22T22:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Victor Freitas.pdf: 3096771 bytes, checksum: 9102adbcaf7f7b431124f85eda0a0766 (MD5) Previous issue date: 2013-02-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O desenvolvimento de novos produtos químicos tem melhorado significativamente a qualidade de vida da população. Entretanto esses novos produtos podem ser danosos ao meio ambiente necessitando de meios para sua eliminação ou neutralização. As zeólitas são aluminossilicatos cristalinos que podem atuar como os catalisadores de oxidação/redução (redox) necessários para a formação dos radicais hidroxilas empregadas nos Processos de Oxidação Avançada (POA s), especialmente se algum metal for inserido em sua estrutura cristalina Neste contexto, os POA s têm atraído grande interesse tanto da comunidade científica como industrial por promover a completa mineralização dos contaminantes orgânicos em meio aquoso. Também é apreciável que esses materiais tenho baixo custo para aplicação em grande escala. Dentre os materiais precursores de zeólitas a caulinita apresenta grande potêncial por ser um argilomineral com proporção Si/Al ~ 1 e ter ampla ocorrência natural em todo o território brasileiro. Nesse sentido o presente projeto visa a síntese de zeólita tipo A dopada com ferro, a partir de caulinita amazônica para aplicação em POA s. Foram coletadas duas amostras minerais ricos em caulinita. As amostras foram tratadas química e termicamente antes da síntese zeolítica. Os materiais coletados foram degomados manualmente, passados em peneira de 0,05 mm de malha e seco ao ar. Em seguida os materiais foram misturados a uma solução ácida de HCl 50 % (v/v) na proporção de 1/4 (m/v) por 4 horas. Os produtos foram lavados e filtrados até pH 7. Após o tratamento ácido, os materiais foram aquecidos até 700 oC por 4 horas em forno mufla. A conversão da caulinita em zeólita foi conduzida por três diferentes metodologias e dopada 3 e 5 % (mol/mol) de ferro em relação ao alumínio. A análise química revelou uma razão SiO2/Al2O3 de 2,32 e 1,41 para as amostras A1P e A2P, respectivamente. Também foi verificado um teor de ferro de 7,33 % para A1P e 1,06 % para A2P, esse resultado sugere a presença de outras fases minerais nos materiais coletados. A análise por DRX diagnosticou o argilomineral caulinita como mineral principal e a presença de hematita, quartzo e traços de goethita. Os processos de síntese levaram a formação de cinco fases zeolíticas (FAU, LTA, SOD, CAN e GIS). A fase LTA foi obtida como produto majoritário após a realização da etapa de fusão alcalina (proporção 5/6 (m/m) de matéria-prima/NaOH) seguida de fusão hidrotérmica. A adição de Fe(NO2)3 como fonte de Fe3+ provocou grande perturbação no meio reacional levando a formação majoritária da zeólita cancrinita. Formou-se grande quantidade de óxido de ferro precipitado e misturado a fase zeolítica. Ao final das caracterizações o produto se mostrou um compósito de óxido de ferro nanoestruturado finamente disperso em zeólita. A atividade catalítica dos produtos sintéticos sem dopagem e dopados com 3 % e 5 % frente a degradação do corante orgânico azul de metileno foi avaliada através dos processos Fenton heterogêneo, Fotocátalise e Foto-Fenton heterogêneo. Foi visto que o produto com 5 % de ferro apresentou melhor desempenho em todos os processos, atingindo a remoção de 99 % do corante a 40 ppm em 60 minutos de reação no processo foto-Fenton heterogêneo. O produto com 3 % de ferro apresentou desempenho superior ao do material sem dopagem.

A poluição relacionada a metais pesados tem recebido uma atenção especial devido a sua alta toxicidade, não biodegradabilidade e tendência de acumular-se na cadeia alimentar. Apesar disso, metais pesados também são considerados recursos valiosos, portanto a sua remoção em conjunto com a sua recuperação torna-se ainda mais importante. Este caso aplica-se aos rejeitos de mineração de cobre, os quais oferecem a possibilidade de recuperação do metal e de sua contenção de maneira segura do meio ambiente. Tais rejeitos se caracterizam por ocuparem enormes áreas inundadas e abrigarem soluções diluídas de cobre (II), porém, muitas vezes, acima dos limites seguros. Diversos processos tradicionais de tratamento mostram-se disponíveis para remover o cobre de tais soluções, no entanto, em certas aplicações eles podem ser ineficientes ou muito onerosos. Nesse contexto, a biossorção é uma alternativa interessante. Nesse processo, certos microrganismos, como fungos, bactérias e algas, ligam-se passivamente ao cobre na forma íons ou outras moléculas em soluções. No presente trabalho foi avaliado o potencial de biossorção de íons cobre (II) pela biomassa do fungo Rhizopus microsporus, coletado e isolado da área de rejeitos da Mina do Sossego, na região norte do Brasil. Isotermas de biossorção foram determinadas experimentalmente em bateladas sob temperatura de 25°C, agitação de 150 rpm, concentração de biomassa de 2,0 a 2,5 g/L e tempo de contato mínimo de 4 horas. O pH mostrou ser um fator importante no equilíbrio da biossorção, sendo o valor máximo da capacidade de biossorção de 33,12 mg de cobre / g biomassa encontrado em pH 6. Valores sucessivamente menores são encontrados pela acidificação da solução, sendo o pH 1 considerado adequado para o processo de dessorção, correspondendo a uma capacidade de biossorção de 1,95 mg/g. Modelos de adsorção de Langmuir e de Freundlich ajustaram-se adequadamente às isotermas tanto com pH controlado quanto não controlado. Foi constatado que a troca iônica é um dos mecanismos envolvidos na biossorção do cobre com Rhizopus microsporus. Tanto o modelo de pseudo-primeira ordem quanto o de pseudo-segunda ordem ajustaram-se aos dados cinéticos da biossorção, sendo que o equilíbrio ocorre em aproximadamente 4 horas. A biomassa conservou a capacidade de biossorção ao operar repetidamente em três ciclos de sorção-dessorção. A biomassa viável e a morta não apresentaram diferença estatisticamente significativa na capacidade de biossorção. / Heavy metal pollution has been receiving a special attention because of the high toxicity of these metals, by their non-biodegradability and by their tendency to accumulate throughout the food chain. Nevertheless, heavy metals are also considered valuable resources, hence their recovery and recycle assumes even greater significance. This is the case of copper mining tailings, which offer the possibility of metal recovery while it must be safely contained from the environment. These wastes are characterized by occupying huge flooded areas with very dilute copper (II) solutions, however, in many cases above safe limits. Various traditional treatment methods are available to remove copper from such solutions; however, for certain applications they may be either ineffective or too costly. In this context, biosorption becomes an interesting alternative. In this process, certain microorganisms such as fungi, bacteria and algae, passively bind to the copper ion or other molecules in solution. In the present study the biosorption potential of copper (II) by the fungal biomass of Rhizopus microsporus, collected and isolated from the tailings area of Sossego mine, located in the northern region of Brazil, has been evaluated. Biosorption isotherms have been experimentally determined by batch experiments at a temperature of 25C, agitation speed of 150 rpm, biosorbent concentration in the range of 2.0 to 2.5 mg/L, and contact time of at least 4 hours. The pH has been found to be a determining factor for the sorption equilibrium, a maximum sorption capacity of 33.12 mg copper / g biomass being found at pH 6. Successively smaller values have been found by the acidification of the solution. A pH value of 1 has been considered adequate for the desorption process, which correspond to a biosorption capacity of 1,95 mg/g. Both Langmuir and Freundlich adsorption models fitted well to equilibrium data using both pH methodologies, however the determination coefficient is slightly higher for the former model. It has been found that ion exchange is one of the mechanisms involved in copper (II) biosorption by Rhizopus microsporus. Both pseudo-first and pseudo-second order models have fitted well to biosorption kinetic data. Equilibrium approaches within approximately 4 hours. The biosorbent has proved to maintain its sorption efficiency after three regeneration cycles. Viable and dead biomasses have not exhibited statistically significant difference in sorption behavior.

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Anaerobic ponds are an established technology for treating farm dairy effluent in New Zealand. These ponds produce a significant amount of methane but because of their large size, they are rarely covered for methane capture. The removal of solids prior to entering the ponds would allow for shorter retention times resulting in smaller ponds that could be covered. However, removal of solids entails loss of organic material and thus methane production. It was proposed that improved hydrolysis of solid content prior to solids separation could increase the organic content of the liquid fraction. No literature was found describing two-stage (acidogenic/hydrolytic and methanogenic) systems which achieve hydrolysis combined with solids separation of manure slurries. Hence, the aim of the present study is to examine the feasibility of such a system. Five parameters were examined to determine favourable conditions for hydrolysis of solids and acidogenesis in farm dairy effluent. These were: 1) mixing, 2) hydraulic retention time (HRT), 3) liquid to solid ratio (dilution), 4) addition of rumen contents, and 5) reactor configuration. Continuous mixing of cow manure sludge inhibited net volatile fatty acid (VFA) production, likely due to oxygenation. By comparison, a once-daily brief stirring regime resulted in production of 785 mgVFA/Lsludge compared with 185 mg/L from a continuously stirred reactor. Mixing had little effect on soluble COD yield. HRTs ranging between 1 and 10 days resulted in greater hydrolysis yields (0.25 to 0.33 gCOD/gVSadded) compared with 0.15 gCOD/gVSadded for a 15-day HRT. It was hypothesised that the attachment of hydrolytic bacteria to solids prevented washout at shorter HRTs. In contrast, longer HRTs favoured VFA production. This may have been due to the planktonic nature of acidogenic bacteria, making them more vulnerable to washout at shorter HRTs. The effects of solid:liquid ratio on hydrolysis and acidogenesis were examined with sludge:water ratios ranging from 1:1 to 1:0.25. The addition of larger volumes of water resulted in improved acidogenesis with the 1:1 sludge:water mixture producing a liquor with 245% more VFA mass (635 mg) than reactors with a 1:0.25 sludge:water mixture (184 mg). Addition of rumen contents was shown to have little or no effect on either acidogenesis or hydrolysis. This may have been due to a masking effect of an increased organic load through the addition of undigested grass in the rumen. A mix, settle and decant (MSD) system and an unmixed flow-through leachbed separator system were trialled and compared as hydrolytic/acidogenic reactors. The MSD system produced 0.033gVFA/gTSadded and 0.315gCOD/gTSadded compared with 0.015gVFA/gTSadded and 0.155gCOD/gTSadded in the unmixed leachbed separator. It was hypothesised that improved mixing and longer solid-liquid contact times in the MSD system provided greater surface contact and transfer of organics to the liquid phase thereby enhancing hydrolysis. A two-stage (acidogenic/hydrolytic and methanogenic) system was tested at bench scale. A partially mixed leachbed separator was fed with manure slurry. This retained solids while leaching out a treated feed high in organic content to be fed into a variety of methanogenic systems. The leachbed separator produced a treated feed with a VFA concentration of 562 mg/L, 120% higher than the influent slurry (255 mg/L). Soluble COD increased 60% from 1,085 mg/L in the slurry to 1,740 mg/L in the treated feed. 20-day HRT and 10-day HRT unmixed unheated methanogenic reactors, both fed with treated feed from the leachbed separator, had lower specific methane yields (0.14 and 0.11 LCH4/gVS respectively) than a 50-day HRT reactor fed with untreated slurry (0.17 LCH4/gVS). However, both the 20-day HRT reactor and the 10-day reactor had higher volumetric methane yields (0.033 and 0.057 LCH4/Lreactor/day respectively) than the 50-day HRT reactor fed with slurry (0.024 LCH4/Lreactor/day). Gas production was shown to rise as the VFA levels in the treated feed rose. Fermentation in the leachbed followed by separation was shown to improve average gas production by up to 57% compared to separation alone. Field-scale trials of a leachbed separator system followed by a 20-day HRT methanogenic reactor were undertaken. VFA concentrations increased from 100 mg/l in the influent to 1,260 mg/l in the treated feed, while the soluble COD increased from 2,766 mg/L to 5,542 mg/L. The methanogenic reactor produced 0.08 m3 CH4/ m3reactor/day, four times higher than that which would be expected from a covered pond of the same size. This was hypothesised to be due to the increased biodigestability of the feed to the tank digester as well the increased organic loading rate. This study indicates that the use of a leachbed separator would be an effective low-tech strategy for reducing the HRT of farm anaerobic ponds, and reducing the size of covers required for biogas energy recovery.

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.

Dentre as atividades realizadas pelas indústrias metalúrgicas, destaca-se o forjamento, onde o aço é processado em prensas sob altas temperaturas, resultando na conformação do mesmo no formato desejado. Durante o forjamento, é necessária a aplicação de um lubrificante sobre a peça a fim de reduzir o atrito metal-metal, possibilitando a remoção da peça forjada do interior da matriz. O lubrificante também tem a função de arrefecer, proteger e prolongar a vida útil das matrizes. O lubrificante à base de grafite, por possuir baixo custo, é o mais comum, sendo empregado em cerca de 80% das forjarias. Esses lubrificantes são, historicamente, produzidos em base óleo e, atualmente, também em base água. Após alguns ciclos no processo de conformação, esses lubrificantes são descartados e se juntam à água de lavagem de máquinas, matrizes, pisos e demais águas residuais, gerando um efluente de considerável complexidade que precisa ser tratado a fim de que sejam atendidos os parâmetros de emissões estabelecidos pela legislação. Neste contexto, o objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver um tratamento para efluente oriundo da forjaria empregando lubrificantes grafíticos em base água. Amostras de efluentes foram coletadas e caracterizadas em relação aos parâmetros previstos na licença de operação (LO) - pH, sólidos suspensos, sulfetos, DQO, DBO, P, N, Al, B, Pb, Cu, Fe, Ni, Zn e óleos e graxas. Estudos mais detalhados foram realizados em uma amostra, onde se mediram a tensão superficial, a distribuição granulométrica, o potencial zeta e o ângulo de contato entre as fases grafite/água/ar. Essa amostra foi submetida a estudos de tratamento de efluentes por coagulação-floculação seguido de sedimentação ou flotação por ar dissolvido para a remoção dos sólidos suspensos. O lodo gerado foi caracterizado em termos do teor de água e a fase sólida em relação a análise imediata, composição elementar, composição cristalina e poder calorífico. Os resultados demonstraram que o efluente de forjaria base água apresenta uma alta concentração de sólidos suspensos, basicamente partículas de grafite na faixa granulométrica de 1,9 a 13,6 μm. O processo de tratamento do efluente deve iniciar pela remoção do material suspenso, que pode ser realizado por coagulação-floculação. A coagulação foi realizada com sucesso empregando uma concentração de 360 mg Al/L na forma de PAC e 25 mg/L de polímero floculante (poliacrilamida catiônica). Testes com coagulantes a base de ferro também foram realizados com resultados satisfatórios, mas apresentando coloração ao final do tratamento. A separação dos flocos pode ser realizada tanto por sedimentação como por FAD, entretanto a alta concentração de sólidos exige deste último uma alta taxa de reciclo e uma pressão de saturação elevada. O lodo gerado do tratamento em laboratório, tanto PAC quanto cloreto férrico, apresenta teores de carbono acima de 70%. O material é enriquecido em grafite, o que abre um leque de possibilidades para sua destinação, que pode ser em: lubrificantes, eletrodos, material energético para cimenteiras e termoelétricas e síntese de diamantes. A análise elementar demonstrou um teor de cinzas de 20%, teor de matéria volátil de 8% e carbono fixo de 72%. O poder calorífico é da ordem de 6200 cal/g. Testes em escala industrial comprovaram a eficiência do tratamento por coagulação-floculação com PAC e polímero catiônico, seguido das etapas de sedimentação e filtração, com valores de eficiência de tratamento superiores a 90% para a maioria dos parâmetros previstos na licença de operação. Conclui-se que há benefícios operacionais, ambientais e econômicos na substituição do lubrificante de grafite base óleo pelo lubrificante base água, pois há a redução da carga poluidora, simplificação do processo de tratamento, economia em reagentes e a possibilidade de obtenção de um lodo rico em grafite. / Among the activities performed by metallurgical industries, forging excels, where the steel is processed in presses using high temperatures, resulting in a conformation of the desired format. During forging, it is necessary to apply a lubricant over the part in order to reduce metal-to-metal friction, making it possible to remove the forged part from the inner die. Lubricant also has the function of cooling, protecting and prolonging the life of the dies. Because graphite based lubricant has the lowest cost, it is the most common lubricant, being used in about 80% of the forging. Historically, these lubricants have been produced on an oil-based basis and are now also produced in based water. After a few cycles in the forming process, these lubricants are disposed and are mixed to the water of washing the machines, dies, floors and other waste water. It generates an effluent of considerable complexity that needs to be treated in order to meet the emission parameters established by the agency laws. In this context, the objective of this research was to develop a treatment for the effluent from the forging using graphite water based lubricants. Samples of the effluent were collected and characterized in the parameters of the operating license (LO) - pH, suspended solids, sulfides, COD, BOD, P, N, Al, B, Pb, Cu, Fe, Ni, Zn and oils and greases. More detailed studies were carried out in one sample, where were measured surface tension, particle size distribution, the zeta potential and contact angle between the graphite / water / air phases. This sample was submitted to effluent treatment by coagulation-flocculation followed by sedimentation or flotation by dissolved air for the removal of suspended solids. The sludge generated was characterized in terms of the water content and the solid phase in immediate analysis, elemental composition, crystalline composition and calorific value. The results showed that the water based forging effluent presents a high concentration of suspended solids, basically graphite particles in the size range of 1.9 to 13.6 μm. The treatment of the effluent should begin by the removal of the suspended material, which can be carried out by coagulation-flocculation. Coagulation was successfully performed using a concentration of 360 mg Al / L in PAC (aluminum polychloride) and 25 mg / L of flocculating polymer (cationic polyacrylamide). Tests with iron-based coagulants were also performed with satisfactory results, but presented coloration at the end of treatment. The separation of the suspension can be achieved either by sedimentation or by DAF (Dissolved Air Flotation). However the high concentration of solids requires a high recycle rate and a high saturation pressure. The sludge generated from the laboratory treatment, both PAC and ferric chloride, contained carbon above 70%. The material is enriched in graphite, which opens a range of possibilities for its destination, which can be in: lubricants, electrodes, energy material for cement and thermoelectric and diamond synthesis. The elemental analysis showed an ash content of 20%, volatile material content of 8% and fixed carbon of 72%. The calorific value is of the order of 6200 cal/g. Industrial scale tests proved the efficiency of the coagulation-flocculation treatment with PAC and cationic polymer, followed by sedimentation and filtration steps, with efficiency values above 90% for most of the parameters provided in the operating license. It is concluded that there are operational, environmental and economic benefits in the substitution of oil-based graphite lubricant for water-based lubricant, as there is a reduction of the pollutant load, simplification of the treatment process, savings in reagents and the possibility of obtaining a graphite rich sludge.

A amônia é considerada uma substância poluente em água. A legislação permite uma concentração máxima de 5,0 mg/L de amônia em efluentes industriais. Como vários processos industriais geram rejeitos com concentrações bem mais elevadas de amônia do que este limite, este trabalho visa estudar a utilização do ácido de caro na degradação da amônia nesses efluentes. O ácido sulfúrico em presença de peróxido de hidrogênio apresenta alto poder oxidativo. Sob determinadas condições, este ácido pode oxidar a amônia a nitrato. O trabalho teve como objetivo principal o estudo das variáveis dessa reação tais como tempo, concentração de reagentes, catalisadores, a fim de aperfeiçoar o processo de degradação. Utilizou-se amostra de efluente sintético contendo amônia na faixa de 20-40 mg/L e no processo de degradação foram variados parâmetros tais como o metal utilizado como catalisador (Cu2+, Fe2+, Co2+ e Mo6+), a concentração desses catalisadores, a temperatura do processo de degradação e razão molar H2SO5:NH3. No trabalho, foi observado que a degradação de amônia com ácido de caro catalisado com cobalto (II) foi a que apresentou melhores resultados. O ácido de caro mostrou ser mais eficiente nas seguintes condições: [Co2+] = 2 mg/L, pH = 9, H2SO5:NH3 = 6,25:1, temperatura = 40 C, o que levou a valores de amônia abaixo de 0,1 mg/L em apenas 60 minutos de um efluente sintético com amônia aproximadamente 25 mg/L. A utilização de cobalto como catalisador diminui a quantidade de ácido de caro necessário no processo oxidativo além de não ter limite para descarte de cobalto em efluentes industriais

The pig slurry (DLS) may have fecal microorganisms and parasites that contaminate soil and water sources. The efficient treatment of waste prevents the accumulation of organic material and reduces the population of microorganisms, facilitating its use in agriculture. Aiming to evaluate the dynamics of coliforms, two experiments were conducted. An experiment consisted of applying DLS surface and injected into the soil, evaluating, during 203 days, the population of fecal bacteria in runoff water, the technique most probable number (MPN), using broth Fluorocult, incubation at 37 º C for 24 h and subsequent reading by UV light. The work was done in a randomized block design with three replications, in an Ultisol soil in the experimental area of the Department of Soils at the Federal University of Santa Maria (UFSM). The mode of application of liquid manure in the soil did not affect the population dynamics of faecal coliforms, and at 203 days after application of DLS even coliforms were detected in runoff water. In another experiment, the DLS were treated for 156 days in an automated system for aerobic composting, using as substrate a mixture of sawdust and wood shavings. We evaluated the effect of composting adding phosphoric acid to the slurry until pH 6.0 on the coliform population. The automated composting process was effective in reducing the population of manure fecal coliforms, whose values of 0.19 NMP g-1 compound without the addition of acid and 0.03 NMP g-1 compound with acid addition, which do not differ, are below the limits set by the Ministry of Agriculture, Livestock and Supply (MAPA), which is 1.0 x 103. The compost obtained by reduction was equivalent to 99.99%. / Os dejetos líquidos de suínos (DLS) podem apresentar microrganismos fecais e parasitas que contaminam o solo e mananciais d água. O tratamento eficiente destes dejetos evita o acúmulo de material orgânico e reduz a população de microrganismos, facilitando seu uso agrícola. Com o objetivo de avaliar a dinâmica de coliformes, foram conduzidos dois experimentos. Um experimento constou da aplicação dos DLS em superfície e injetados no solo, avaliando-se, durante 203 dias, a população de bactérias fecais na água de escoamento superficial, pela técnica do número mais provável (NMP), utilizando-se caldo Fluorocult, incubação a 37 ºC por 24 h e posterior leitura por luz UV. O trabalho foi feito em blocos ao acaso com três repetições, em um solo Argissolo, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). O modo de aplicação dos dejetos líquidos no solo não afetou a dinâmica da população de coliformes fecais, sendo que aos 203 dias após a aplicação dos DLS ainda foram detectados coliformes na água de escoamento. No outro experimento, os DLS foram tratados durante 156 dias em um sistema de compostagem aeróbica automatizada, utilizando como substrato a mistura de serragem e maravalha. Avaliou-se na compostagem o efeito da adição de ácido fosfórico aos dejetos, até pH 6,0 sobre a população de coliformes. O processo de compostagem automatizada foi eficiente na redução da população de coliformes fecais dos dejetos, cujos valores de 0,19 NMP g-1 de composto sem adição de ácido e de 0,03 NMP g-1 de composto com adição de ácido, que não diferem entre si, ficam abaixo dos limites estabelecidos pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) que é de 1,0 x 103. A redução obtida pela compostagem foi equivalente a 99,99%.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AquilesFN_DISSERT.pdf: 1366110 bytes, checksum: fd8cbc3ddd324f0af2893522b5c9997e (MD5) Previous issue date: 2012-08-28 / Environmental Laws and Regulations to dump wastewater are increasingly relevant and, together with pressure from environmentalists, provide awareness of academics in search of solutions. In Brazil, federal law, through Resolution No. 357 of 17/03/05 of the National Environmental Council - CONAMA, in Article 24 deals with the disposal of these effluents. Water pollution with heavy metals is concern because of the difficulty of the treatment and removal from the environment. Copper, for example, is a metallic element and in the form of salt is very soluble in water which dificults its removal. In this context, this study aims to evaluate the extraction of copper with acrylamide polymers through the process of assisted flocculation followed by filtration. Therefore, we used acrylamide polymers, produced by SNF Floerger, with varying degrees of ionicity which is the parameter examined on the extraction of copper. We used the FA polymers FA 920 SH, AH 912 SH, AN 905 SH, AN 910 SH, AN 923 SH, AN 945 SH, AN 956 SH and AN 977 SH, which have anionicities different from each other and growing in that order. The parameters temperature, pH, concentration of the copper solution and stirring speed are fixed. The polymer solution was added to a solution of 200 ppm copper, varying the concentration of polymer. After stirring, an assisted flocculation occurred followed by filtration of the effluent. The filtrate was analyzed by atomic absorption spectrophotometer and the percentage removal of copper ranged from 63 % to 97 %, noting that polymers with higher ionic charge were responsible for the highest percentage of copper extraction. The results of this study showed that these polymers can be applied in the treatment of wastewaters containing metals such as copper / As Leis e Normas ambientais de despejo de efluentes est?o cada vez mais aplic?veis e, juntamente com a press?o dos ambientalistas, proporcionam a consci?ncia de acad?micos em busca de solu??es. No Brasil, a legisla??o federal, atrav?s da Resolu??o n? 357, de 17/03/05 do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA, no Artigo 24, trata do descarte destes efluentes. A contamina??o da ?gua com metais pesados ? uma preocupa??o em virtude da dificuldade de tratamento e remo??o do ambiente. O cobre, por exemplo, ? um elemento met?lico e sob a forma de sal ? bastante sol?vel em ?gua o que termina por dificultar sua remo??o. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a extra??o do cobre com pol?meros a base de acrilamida atrav?s do processo de flocula??o seguido de filtra??o. Para tanto foram utilizados pol?meros a base de acrilamida, fornecidos pela SNF Floerger, com v?rios graus de ionicidade, que ? o par?metro analisado sobre a extra??o do cobre. Foram utilizados os pol?meros FA 920 SH, AH 912 SH, AN 905 SH, AN 910 SH, AN 923 SH, AN 945 SH, AN 956 SH e AN 977 SH, que apresentam anionicidades diferentes entre si e crescente nessa ordem. Os par?metros temperatura, pH, concentra??o da solu??o de cobre e velocidade de agita??o foram fixados. A solu??o do pol?mero foi adicionada ? solu??o do cobre a 200 ppm, variando a concentra??o de pol?mero. Ap?s a agita??o, ocorreu uma flocula??o assistida e em seguida filtra??o do efluente. O filtrado foi analisado no espectrofot?metro de absor??o at?mica e o percentual de remo??o de cobre variou entre 63% a 97%, observando-se que os pol?meros com maior carga i?nica foram os respons?veis pelo maior percentual de extra??o de cobre. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que ? poss?vel aplicar esses pol?meros no tratamento de efluentes contendo metais como o cobre ou similares

A amônia é considerada uma substância poluente em água. A legislação permite uma concentração máxima de 5,0 mg/L de amônia em efluentes industriais. Como vários processos industriais geram rejeitos com concentrações bem mais elevadas de amônia do que este limite, este trabalho visa estudar a utilização do ácido de caro na degradação da amônia nesses efluentes. O ácido sulfúrico em presença de peróxido de hidrogênio apresenta alto poder oxidativo. Sob determinadas condições, este ácido pode oxidar a amônia a nitrato. O trabalho teve como objetivo principal o estudo das variáveis dessa reação tais como tempo, concentração de reagentes, catalisadores, a fim de aperfeiçoar o processo de degradação. Utilizou-se amostra de efluente sintético contendo amônia na faixa de 20-40 mg/L e no processo de degradação foram variados parâmetros tais como o metal utilizado como catalisador (Cu2+, Fe2+, Co2+ e Mo6+), a concentração desses catalisadores, a temperatura do processo de degradação e razão molar H2SO5:NH3. No trabalho, foi observado que a degradação de amônia com ácido de caro catalisado com cobalto (II) foi a que apresentou melhores resultados. O ácido de caro mostrou ser mais eficiente nas seguintes condições: [Co2+] = 2 mg/L, pH = 9, H2SO5:NH3 = 6,25:1, temperatura = 40 C, o que levou a valores de amônia abaixo de 0,1 mg/L em apenas 60 minutos de um efluente sintético com amônia aproximadamente 25 mg/L. A utilização de cobalto como catalisador diminui a quantidade de ácido de caro necessário no processo oxidativo além de não ter limite para descarte de cobalto em efluentes industriais