Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2017-09-26T20:16:12Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andréia Gomes dos Santos Arantes - 2017.pdf: 11513630 bytes, checksum: 9819a27a47bc716121f17142bab9ec81 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-09-27T11:41:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Andréia Gomes dos Santos Arantes - 2017.pdf: 11513630 bytes, checksum: 9819a27a47bc716121f17142bab9ec81 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T11:41:14Z (GMT). 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The objective of this research was to evaluate the water and sediment quality of the João Leite reservoir in the rainy season and in the dry season, with the purpose of assisting in the process of water purification that will be distributed to the population, together with other processes operation and maintenance of a water treatment plant. Water and sediment samples were collected at five sampling points during rainy and dry periods during the year 2016. In the sediments were determined grain size, pH, CTC, organic matter, oxygen consumed, total nitrogen, macronutrients, micronutrients and pesticides. The pH, electrical conductivity, water temperature, turbidity and dissolved oxygen were determined on the surface, medium and bottom, and the concentrations of ammonia, nitrate, nitrite, total phosphorus, TOC and pesticides. Also, acute toxicity tests were performed with lettuce seeds (Lactuca sativa L.) for the sediment samples. Concentrations of atrazine, ranging from 0.166 to 0.304 μg.L-1 and from trifluralin (0.200 μg.L-1) were identified in the water samples collected during the dry season. All values found remained within the maximum values allowed by Conama Resolution 357/2005 for Class 2 fresh waters. High concentrations of total iron (190.7 and 196.5 mg.kg-1 in drought and of manganese (159.7 and 177.2 mg.kg-1 in drought and from 163 to 179.5 mg.kg-1 in the rainy season), which may alter the characteristics of water during events of destratification. The acute toxicity tests indicated that, with the bottom sediments of the João Leite reservoir sampled in the regions closest to the bus (P2 and P3), the seeds presented reduced growth, both the root and the hypocotyl. However, the presence of toxic substances has not been identified in the analysis of pesticides capable of causing harmful effects. / O reservatório do ribeirão João Leite está localizado a montante da cidade de Goiânia (Goiás- Brasil), e tem como objetivo único o abastecimento público de água para a cidade de Goiânia e áreas conurbadas. Diante da constante deterioração dos recursos hídricos ao longo da bacia de drenagem, torna-se necessário a inclusão da avaliação da qualidade de sedimentos de forma a complementar os protocolos de monitoramento ambiental. O objetivo desta pesquisa foi o de avaliar a qualidade da água e do sedimento do reservatório do ribeirão João Leite no período chuvoso e de estiagem, com o intuito de auxiliar no processo de potabilização da água que será distribuída à população, em conjunto com outros processos operacionais e de manutenção de uma estação de tratamento de água. Foram coletadas amostras de água e de sedimentos em cinco pontos amostrais, durante os períodos de chuva e estiagem, durante o ano de 2016. Nos sedimentos foram determinados a granulometria, o pH, CTC, matéria orgânica, oxigênio consumido, nitrogênio total, macronutrientes, micronutrientes e agrotóxicos. Na água determinou-se o pH, condutividade elétrica, temperatura da água, turbidez e oxigênio dissolvido na superfície, meio e fundo, sendo que nas amostras de superfície, analisou-se as concentrações de amônia, nitrato, nitrito, fósforo total, COT e agrotóxicos. Também, foram realizados testes de toxicidade aguda com sementes de alface (Lactuca sativa L.) para as amostras de sedimentos. Foi identificada nas amostras de água coletadas no período de estiagem, concentrações de atrazina, variando entre 0,166 e 0,304 μg.L-1 e de trifluralina (0,200 μg.L-1). Todos os valores encontrados permaneceram dentro dos valores máximos permitidos pela resolução Conama 357/2005 para águas doces de Classe 2. Destacaramse nos sedimentos, elevadas concentrações de ferro total (190,7 e 196,5 mg.kg-1 na estiagem e de 171,5 e 176 mg.kg-1 no período chuvoso), e manganês (159,7 e 177,2 mg.kg-1 na estiagem e de 163 a 179,5 mg.kg-1 no período chuvoso), que podem alterar as características da água durante eventos de desestratificação. Os testes de toxicidade aguda indicaram que, com os sedimentos de fundo do reservatório do ribeirão João Leite amostrados nas regiões mais próximas do barramento (P2 e P3), as sementes apresentaram crescimento reduzido, tanto da raiz como do hipocótilo. Todavia, não foi identificada a presença de substâncias tóxicas nas análises de agrotóxicos capazes de ocasionar efeitos nocivos.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:18:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joildo Cesar Rodrigues de Lima.pdf: 1161008 bytes, checksum: 352a92cbf4d7b34d8d91dc171bb9a7b6 (MD5) Previous issue date: 2011-02-18 / The semiarid region is characterized by low rainfall, erratic rainfall, high evaporation and soil deficient in essential nutrients. In this context, the planned reuse of sewage water is an alternative to food production as they serve as natural fertilizer, generating economic returns and reducing environmental pollution. This study aimed to evaluate the growth and yield of sesame cultivar BRS irrigated with water supply and wastewater. The experiment was conducted on field conditions at the Experiment Station of Biological Wastewater Treatment - EXTRABES, in Campina Grande - PB. It was used a completely randomized design (CRD), arranged in a factorial 2x3 + 1, totaling 35 experimental units, the experimental unit was represented by polyethylene vessels with capacity of 30 liters and containing 32 kg of dry soil to air. The treatments were: a control treatment irrigated with water supply, three doses of decanted wastewater from domestic sewage and three doses of mineral fertilizer (N, P and K) based on quantities of 15 15 kg ha ¯ ¹ of N, 60 kg ha ¯ ¹ of P ₂ O ₅ and 50 kg ha ¯ ¹ of K ₂ O. The sesame showed higher average height, stem diameter, leaf area, dry matter and grain yield when irrigated with wastewater decanted, in T3 - 70% of irrigation water from domestic sewage and 30% water supply and T2 - irrigation with water from sewage, indicating that the use of domestic sewage is a good source nutrients, which provided a positive effect on growth and development of plants. / A região semiárida é caracterizada pelo baixo índice pluviométrico, chuvas irregulares, alta taxa de evaporação e solos com deficiência de nutrientes essenciais. Nesse contexto o reuso planejado da água de esgoto doméstico é uma alternativa para produção de alimentos por servirem como adubo natural, gerando retorno econômico e reduzindo a poluição ambiental. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento e produção do cultivar gergelim BRS Seda irrigado com água de abastecimento e residuária. O experimento foi conduzido sob condições de campo, na Estação Experimental de Tratamentos Biológicos de Esgotos - EXTRABES, no município de Campina Grande - PB. Sendo utilizado um delineamento inteiramente casualizado (DIC), com sete tratamentos e cinco repetições seguindo o arranjo fatorial 2x3+1, totalizando 35 unidades experimentais. As unidades experimentais foram representadas por vasos de polietileno com capacidade de 30 litros e contendo 32 kg de solo seco ao ar. Os tratamentos utilizados foram: uma testemunha absoluta irrigada com água de abastecimento sem adubo mineral, três doses de água residuária decantada proveniente de esgoto doméstico e três doses de adubo mineral N, P e K com base nas quantidades de 15 kg ha¯¹ de N, 60 kg ha¯¹ de P₂O₅ e 50 kg ha¯¹ de K₂O e irrigada com água de abastecimento. O gergelim apresentou maiores médias de área foliar, altura, diâmetro caulinar, matéria seca, rendimento de grãos e peso de 100 grãos, quando irrigado com água residuária decantada, nos tratamento T3 irrigação com 70% de água proveniente de esgoto doméstico e 30% de água de abastecimento e T2 irrigação com água proveniente de esgoto doméstico, indicando que o uso de esgotos domésticos é uma boa fonte de nutrientes e que proporcionou um efeito positivo no crescimento e desenvolvimento das plantas.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Diego de Farias Lima.pdf: 500606 bytes, checksum: 2206e3883002ebc768ec98e9430f7666 (MD5) Previous issue date: 2010-12-10 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In recent decades there has been increasing concern about water resources due to population growth, increases in water demand and the degradation of water bodies through the release of domestic and industrial wastewater without adequate treatment. In addition to these problems, municipal solid waste (MSW) produces another source of pollution, namely, leachate emanating from sanitary landfill. This study investigated the treatment of wastewater and landfill leachate in 4 series of shallow waste stabilization ponds located at the Experimental Research Station for Biological Sewage Treatment (EXTRABES), of the State University of Paraiba, Campina Grande, Paraiba, Brazil. The experimental system received sewage from the eastern sewerage interceptor of Campina Grande and leachate collected from the sanitary landfill of the city of Joao Pessoa, PB, and pretreatment by process of "ammonia stripping" in a series of shallow lagoons. The experimental period was divided into three phases, depending on the mixtures of substrate used to feed the pond system. In Phase 1, the substrate was only wastewater, in Phase 2, the substrate was comprised a mixture of wastewater and pretreated leachate in a ratio of 99:1, respectively, and in Phase 3 the ratio of sewage to leachate was 98:2. The removal efficiency of organic material indirectly measured as COD and BOD5 in Phase 1 was 29% and 91% in Phase 2, 54% and 95% and in Phase 3 83% and 90 %, respectively. Regarding species richness of microalgae, there was an increase in the number of species along the stabilization pond system, with 12 algal species in the first pond and 29 species in the final pond. The class Euglenophyceae was predominant in ponds 1 and 2, and Chlorophyceae in ponds 3 and 4. The algal density in pond 4, in relation to pond 1 decreased by 82% in Phase 2 and by 92% in Phase 3. The pH and dissolved oxygen levels in the ponds were highest during the day, between 10 e 16 h, with pH above 9,2 and dissolved oxygen above 14 mg/L in pond 2. The combined treatment of wastewater and landfill leachate in a series of shallow ponds would appear to be a promising alternative technology for the future, providing social, economic and environmental advantages, mainly for geographical regions with favorable availability of areas. / Nas últimas décadas houve crescente preocupação com os recursos hídricos, em relação ao crescimento da população, aumentou a demanda por água e a degradação dos corpos d água através da liberação de efluentes domésticos e industriais sem tratamento adequado. Além desses problemas, os resíduos sólidos urbanos (RSU) produzem outra fonte de poluição, designadamente, o lixiviado proveniente dos aterros sanitários. Este estudo investigou o tratamento de águas residuárias e lixiviado de aterro sanitário em uma série de quatro lagoas de estabilização rasas localizado na Estação Experimental de Tratamento Biológico de Esgoto Sanitário (EXTRABES), da Universidade Estadual da Paraíba, Campina Grande, Paraíba, Brasil. O sistema experimental recebeu o esgoto do emissário leste do sistema de esgotamento da cidade de Campina Grande e lixiviado coletado no aterro sanitário da cidade de João Pessoa, PB, e pré-tratado por processo de stripping amônia em uma série de lagoas rasas. O período experimental foi dividido em três fases, dependendo das misturas de substratos usados para alimentar o sistema de lagoas. Na Fase 1, o substrato foi apenas águas residuárias, na Fase 2, o substrato foi composto por uma mistura de águas residuárias e lixiviado pré-tratado em uma proporção de 99:1, respectivamente, e na Fase 3 a proporção de esgoto para lixiviado foi 98:2. A eficiência de remoção de material carbonáceo medido indiretamente como DQO e DBO5 na Fase 1 foi 29% e 91%, na Fase 2 de 54% e 95% e na Fase 3 de 83% e 90%, respectivamente. Quanto à riqueza de espécies de microalgas, houve um aumento no número de espécies ao longo do sistema de lagoas de estabilização, com 12 espécies de algas na primeira lagoa e 29 espécies na lagoa final. A classe Euglenophyceae foi predominante nas lagoas 1 e 2, e Chlorophyceae nas lagoas 3 e 4. A densidade de algas na lagoa 4, em relação à lagoa 1 diminuiu em 82% na Fase 2 e 92% na Fase 3. O pH e oxigênio dissolvido nos corpos d'água foram maiores durante o dia, entre 10 e 16h, com pH acima de 9,2 e oxigênio dissolvido acima de 14 mg/L na lagoa 2. O tratamento conjugado de águas residuárias e lixiviado de aterro sanitário em lagoas de estabilização rasas, parece ser uma promissora tecnologia alternativa para o futuro, proporcionando benefícios sociais, econômicos e ambientais, principalmente para regiões geográficas com disponibilidade de áreas favoráveis.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Nesta pesquisa, foram realizados experimentos em batelada e em fluxo contÃnuo com o objetivo de esclarecer diversos aspectos quÃmicos e biolÃgicos envolvidos no processo de remoÃÃo de cor de corantes tÃxteis sob condiÃÃes anaerÃbias na presenÃa de mediadores redox. Os testes em batelada possibilitaram a avaliaÃÃo do efeito de diferentes substratos, dos mediadores redox AQDS e riboflavina e do AQDS imobilizado em esferas de alginato no processo de remoÃÃo de cor de corantes. Foram realizadas tÃcnicas eletroquÃmicas para melhorar o entendimento da relaÃÃo estrutura/atividade. Adicionalmente, foram utilizados quatro reatores UASB para tratamento de efluente contendo corante, avaliando-se principalmente o efeito do substrato etanol, da presenÃa de sulfato e do mediador redox AQDS. Verificou-se que a glicose foi um excelente substrato doador de elÃtrons para reduÃÃo do corante azo Reactive Red 2 ou RR2 (0,3 mM), sendo obtida constante cinÃtica (k1) igual a 1,30 dia-1 e eficiÃncia de remoÃÃo de cor de 97,8%, o que foi atribuÃdo ao fato da reaÃÃo de oxidaÃÃo da glicose ser altamente favorÃvel em meio anaerÃbio. Na presenÃa de formiato, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor de RR2 que havia sido de apenas 75,6% na ausÃncia de AQDS, foi de 92,7% quando se adicionou AQDS (50 ÂM), mostrando que este mediador redox canalizou os elÃtrons, oriundos da oxidaÃÃo do substrato, para a molÃcula de corante RR2, corrigindo o problema da competiÃÃo por elÃtrons. O poder catalÃtico dos mediadores redox AQDS e riboflavina foi comprovado para todos os corantes da classe azo, sendo mais marcante para os corantes recalcitrantes aos processos redutivos, baseado nas diferenÃas estruturais. Na presenÃa de 50 ÂM de AQDS, a constante cinÃtica do corante RR2 aumentou 3,5 vezes, em relaÃÃo ao controle (sem mediador redox). Para o corante azo Reactive Red 120 (RR120) obteve-se um aumento da constante cinÃtica de 10,1 e 7,6 vezes na presenÃa de riboflavina e AQDS, respectivamente, em relaÃÃo ao controle. O corante antraquinÃnico Reactive Blue 4 (RB4) foi o corante tÃxtil mais recalcitrante a processos redutivos (k1 = 0,09 dia-1) e mesmo na presenÃa de mediadores redox foram obtidas reduzidas taxas de descoloraÃÃo deste. Os resultados das tÃcnicas eletroquÃmicas esclareceram a resistÃncia deste corante à biodegradaÃÃo. Verificou-se que este corante apresenta uma regiÃo de passivaÃÃo, o que garante maior estabilidade e recalcitrÃncia. O processo redutivo à mais favorÃvel termodinamicamente no corante azo Reactive Orange 16 (RO16) do que no corante antraquinÃnico RB4, como foi comprovado pelas curvas de polarizaÃÃo destes corantes. Os reatores apresentaram eficiÃncias de remoÃÃo de cor do corante azo Congo Red (CR) superiores a 90%, mesmo para elevadas concentraÃÃes de corante, sendo o impacto do AQDS significativo apenas quando havia disponibilidade de elÃtrons no meio para reduÃÃo do corante. Nos reatores em que foi adicionada uma fonte extra de sulfato, interessantemente, mesmo na ausÃncia de substrato doador de elÃtrons, a eficiÃncia de remoÃÃo de cor do corante CR foi de 47,8% (reator livre de AQDS) e 96,5% (reator suplementado com AQDS). A presenÃa de sulfato pode garantir elevadas eficiÃncias de descoloraÃÃo, pois o sulfeto biogÃnico pode funcionar como doador de elÃtrons, sobretudo na presenÃa de mediador redox AQDS. O efeito catalÃtico do AQDS imobilizado em esferas de alginato foi comprovado na descoloraÃÃo dos corantes azo RR2 e RB5 por lodo anaerÃbio, o que traz boas perspectivas para a imobilizaÃÃo de mediadores redox em bioreatores. / In this research, experiments were performed in batch and continuous flow in order to clarify various aspects of chemical and biological processes involved in color removal of textile dyes under anaerobic conditions in the presence of the redox mediators. Batch tests allowed the evaluation of the effect of different substrates, redox mediator AQDS and riboflavin and AQDS immobilized in alginate beads in the process of color removal of dyes. Electrochemical techniques were conducted to improve understanding of the structure/activity. Additionally, we used four UASB reactors for treatment of wastewater containing dye, evaluating mainly the effect of ethanol substrate, the presence of sulfate and redox mediator AQDS. It was found that glucose was indeed an excellent substrate electron donor for azo Reactive Red 2 ou RR2 reduction (0.3 mM), the rate constant (k1) found was equal to 1.30 day-1 and the color removal efficiency was 97.8%, which was mainly because the reaction of glucose oxidation is highly favorable in anaerobic environment. For formate-supplied bottles, efficiency of RR2 color removal was only 75.6% in absence of AQDS, and 92.7% when AQDS was added (50 ÂM). This result indicated that this redox mediator channeled electrons from oxidation substrate towards RR2 molecule, correcting the electrons competition problem. Catalytic power of the redox mediators AQDS and riboflavin was demonstrated for all azo dyes tested, being more pronounced for dyes recalcitrant to reductive processes, based on structural differences. For 50 M AQDS, RR2 kinetic constant increased 3.5 times compared to control (without AQDS). For azo dye Reactive Red 120 (RR120), a rate constant increase of 10.1 and 7.6 fold was found for riboflavin and AQDS bottles, respectively, compared to controls. The anthraquinone dye reactive dye Reactive Blue 4 (RB4) was the most recalcitrant to reductive processes (k1 = 0.09 day-1) providing reduced rates of decolorization even by redox mediators supplementation. The results obtained with the electrochemical techniques clarified the resistance of RB4 to biodegradation. It was found that this dye has a passive region, which ensures greater stability and recalcitrance. The reductive process is thermodynamically more favorable for the azo dye Reactive Orange 16 (RO16) than for the anthraquinone dye RB4, as evidenced by the polarization curves. The reactors showed that Congo Red (CR) color removal efficiencies were above 90% even for high dye concentrations, while AQDS impact was significant only when electrons donor were availability to reduce the dye. In reactors that was added an extra sulfate dosage, interestingly, CR color removal was 47.8% (AQDS-free reactor) and 96.5% (reactor supplemented with AQDS), even during electron donor absence. The presence of sulfate can ensure high efficiency of decolorization, as the biogenic sulfide can act as electron donor, especially channeled by redox mediators. The catalytic effect of AQDS immobilized in alginate beads on color removal could be verified with the azo dyes RR2 and RB5, in bottles incubated with anaerobic sludge, which brings good prospect for redox mediators immobilization in bioreactors.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Os resÃduos agroindustriais tÃm sido testados em pesquisas como adsorventes de metais tÃxicos, em efluentes aquosos, devido ao seu baixo custo, alta disponibilidade e eficiÃncia para essa finalidade. Nesse trabalho, utilizou-se o resÃduo da indÃstria do coco, o pà da casca de coco verde, proveniente da EMBRAPA, como material adsorvedor dos Ãons metÃlicos cobre, nÃquel e zinco de soluÃÃes aquosas, em escala piloto. Primeiramente, foi feita a determinaÃÃo granulomÃtrica do material, sendo que cerca de 85% se encontrou na faixa de 10 a 60 mesh. Em seguida, foi verificada a influÃncia do tratamento fÃsico-quÃmico na adsorÃÃo dos metais. Os dois tratamentos escolhidos foram com Ãgua e NaOH 0,1 mol.L-1, devido a alta capacidade de adsorÃÃo dos metais em estudo. Prosseguiu-se para os testes de coluna. Na otimizaÃÃo dos parÃmetros operacionais, a vazÃo de 200 mL.min-1 e altura de leito 100 cm, foram escolhidas devido a praticidade, menor tempo de execuÃÃo e facilidade de operaÃÃo, alÃm das elevadas capacidades de adsorÃÃo. O tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) resultante desses parÃmetros foi de 15min. ApÃs as otimizaÃÃes dos parÃmetros operacionais, foi investigada a influÃncia do tratamento fora da coluna e na prÃpria coluna. Foi observado que, de modo geral, a capacidade de adsorÃÃo do pà da casca de coco verde aumenta quando o material à submetido ao tratamento com NaOH 0,1 mol.L-1 na prÃpria coluna em relaÃÃo aos tratamentos com Ãgua fora e na coluna, e com NaOH fora da coluna. As capacidades de adsorÃÃo do sistema multielementar para o tratamento com NaOH na coluna foram de: 32,2 mg.g-1 para o cobre, 10,8 mg.g-1 para o nÃquel e 7,9 mg.g-1 para o zinco. Foi notado tambÃm que a soluÃÃo resultante desse tratamento necessita de correÃÃo de pH e tratamento da DQO para descarte. A capacidade de adsorÃÃo aumentou quando se passou de um sistema multielementar para um sistema monoelementar, resultando em: 39,3 mg.g-1 para o cobre, 21,9 mg.g-1 para o nÃquel e 20,6 mg.g-1 para o zinco. A dessorÃÃo utilizando como eluente HNO3 0,5 mol.L-1 necessitou de aproximadamente 20 L para remover os metais adsorvidos no pà da casca de coco verde tratado. / The agro-industrial residues have been used in research as adsorbents of toxic metals from aqueous effluents due to its low cost, high availability and efficiency for this purpose. In this study, residues from coconut shell industry was used, the coconut husk, from EMBRAPA, as adsorbent material of copper, nickel and zinc from aqueous solutions on a pilot scale. First, was made the determination of particle size material, showing that about 85% was found in the range of 10 to 60mesh. Then, the effects of physical and chemical treatment on the metals adsorption. The two treatments selected was NaOH 0.1 mol.L-1 and water, because there was an increase in the adsorption capacity. Then, was proceeded the column tests. In the optimization of operating parameters, the flow of 200mL.min-1 and bed height 100 cm, were chosen because of convenience, shorter execution time and ease of operation, and high adsorption capacities. The resulting TDH of parameters was 15min. After the optimization of operating parameters, we investigated the influence of treatment outside and inside the column. It was observed that, in general, the adsorption capacity increased when the material is subjected to treatment with 0.1 M NaOH inside the column in relation to water treatments in and ouside the column and NaOH outside the column. The adsorption capacity of multielement system for the treatment with NaOH in the column were: 32.2 mg.g-1 for copper, 10.86 mg.g-1 for nickel and 7.97 mg.g-1 for zinc. It was also seen that the solution resulting from this treatment requires correction of pH and COD treatment for disposal. The adsorption capacity increased for monoelementar system in comparison with a multielement system, resulting in: 39.37 mg.g-1 for copper, 21.9 mg.g-1 for nickel and 20.6 mg. g-1 for zinc. The desorption using HNO3 0.5 mol.L-1- as eluent needed about 20 L to remove the metals adsorbed on the shell powder coconut treated.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O descarte de efluentes tÃxteis em Ãguas superficiais representa um sÃrio problema ambiental e de saÃde pÃblica devido, principalmente, à presenÃa de corantes na sua composiÃÃo, muitos dos quais sÃo potencialmente tÃxicos e carcinogÃnicos. A remoÃÃo de cor e a mineralizaÃÃo de seus subprodutos à uma das maiores dificuldades enfrentadas pelas estaÃÃes de tratamento de efluentes das indÃstrias desse segmento. Nesta pesquisa, buscou-se avaliar o tratamento de efluentes tÃxteis em sistemas anaerÃbios de um e dois estÃgios, estudar opÃÃes de pÃs-tratamento por processos biolÃgicos aerÃbios e de oxidaÃÃo avanÃada, e utilizar testes de ecotoxicidade no estudo dos diversos efluentes produzidos. Foram realizados experimentos com sistemas anaerÃbios de um (R1) e dois estÃgios (R2) tratando esgotos tÃxteis real e sintÃticos. Nestes experimentos, foram avaliados o efeito da concentraÃÃo do corante, concentraÃÃo do doador de elÃtrons externo, o tempo de detenÃÃo hidrÃulica (TDH) e o efeito do mediador redox antraquinona-2,6-dissulfonato (AQDS) na eficiÃncia de descoloraÃÃo. Outros dois sistemas anaerÃbios de um estÃgio (R3 e R4) foram operados em paralelo, alimentados com esgoto tÃxtil real com TDH de 12h a fim de avaliar o efeito do AQDS na descoloraÃÃo de efluentes reais. Durante o pÃs-tratamento aerÃbio, foi avaliada a aplicaÃÃo de um reator de lodos ativados em batelada seqÃencial com ciclo total de 24h, operando com os efluentes, sintÃtico e real, previamente tratados no reator UASB. Avaliou-se, tambÃm, a aplicaÃÃo do processo de oxidaÃÃo avanÃada (POA) do tipo UV/H2O2 como opÃÃo de pÃs-tratamento dos efluentes tÃxteis tratados no reator UASB, tanto em relaÃÃo à descoloraÃÃo quanto na mineralizaÃÃo dos subprodutos gerados na reduÃÃo dos corantes. A avaliaÃÃo da toxicidade dos efluentes foi realizada pelos ensaios de toxicidade aguda utilizando a Daphnia magna como organismo teste. Os resultados dessa pesquisa revelaram que o sistema anaerÃbio de dois estÃgios mostrou-se mais estÃvel que o sistema de um estÃgio quando operado como o esgoto real e sintÃtico com os corantes Congo Red (CR) e Reactive Black 5 (RB5) e mais eficiente para o corante RR2 na ausÃncia de AQDS. Entretanto, na presenÃa do AQDS a eficiÃncia de descoloraÃÃo do Reactive Red 2 (RR2) foi elevada para os dois sistemas, mascarando o efeito da separaÃÃo de fase. Para o efluente tÃxtil real, nÃo foi verificado efeito algum da aplicaÃÃo do AQDS no R3, mesmo em baixo TDH e limitada concentraÃÃo de doador de elÃtrons. O pÃs-tratamento dos efluentes real e sintÃticos no reator aerÃbio foi capaz de reduzir a DQO abaixo de valor exigido pela portaria 154/02 da SEMACE. O processo de oxidaÃÃo avanÃada com UV/ H2O2 mostrou-se eficaz na remoÃÃo de cor e DQO dos efluentes tÃxtil real e sintÃticos. Os testes de toxicidade aguda ratificaram o potencial tÃxico dos efluentes tÃxteis e os subprodutos de sua degradaÃÃo assim como a capacidade de mineralizaÃÃo das aminas em sistemas seqÃenciais anaerÃbio/aerÃbio. / Disposal of textile effluents in surface waters represents a serious environmental and public health problem mainly due to the presence of dyes in their composition, many of which are potentially toxic and carcinogenic. The color removal and mineralization of byproducts is the major difficulty faced by the wastewater treatment plants of these industries. This thesis studied the treatment of textile effluents in one-stage and two-stage anaerobic systems, post-treatment options by using aerobic biological and advanced oxidation processes, and use the ecotoxicity tests for the various effluents produced. Experiments were performed in one-stage (R1) and two-stage (R2) anaerobic systems treating real and synthetic textile wastewaters. In these experiments, we evaluated the dye concentration effect, as well as external electron donor concentration, hydraulic retention time (HRT) and the redox mediator anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS) effect on color removal efficiency. Two other one-stage anaerobic systems (R3 and R4) were operated in parallel at the HRT of 12 hours and fed with real textile wastewater to assess the AQDS effect on the decolourisation of real textile effluents. During the aerobic post-treatment, we evaluated the application of sequencing batch reactor (SBR) with 24 hours total cycle to treat synthetic and real textile wastewaters pre-treated in the UASB reactor. We also evaluated the application of UV/H2O2 advanced oxidation process (AOP) to treat real textile wastewaters pre-treated in the UASB reactor, both in terms of color removal and mineralization of byproducts generated upon dye reduction. The evaluation of the effluents toxicity was performed by acute toxicity tests using Daphnia magna as test organism. The results revealed that the two-stage anaerobic system was more stable than the one-stage system for both real and the synthetic dyes Congo Red (CR) and Reactive Black 5 (RB5), and more efficient for the dye RR2 in absence of AQDS. However, in the presence of AQDS, color removal efficiency of RR2 was higher for both systems, masking the effect of phase separation. For real textile wastewater, it was not observed any effect of the AQDS application on R3, even when a short HRT or low electron donor concentration was applied. The aerobic and AOP post-treatments were able to reduce the effluents COD to values lower than the limits defined at the Legislation n 154 of SEMACE. The UV/H2O2 AOP-type was effective in removing color and COD from both real and synthetic textile effluents. The acute toxicity tests revealed the toxic potential of textile effluents and their by-products as well as the aromatic amines mineralization in anaerobic/aerobic systems.

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The first conjugate optimized process was started with an acidic esterification (molar ratio ethanol:ORF 11:1, 2.5% concentration H2SO4 for 4 hours) and afterwards an alkaline transesterification (1.5% strength KOH and the molar ratio ethanol:fatty matter of 13:1 for 4 hours), allowing the production of a biodiesel ethyl ORF quality similar to that obtained for the refined soybean oil biodiesel, except for oxidative stability. The other study was to develop the best conditions for obtaining free fatty acid (FFA) from the ORF soap acidification with phosphoric acid, using a factorial design, obtaining better results with the excess percentage of KOH 30% for 2h and 90°C. After purification of FFA, a double acid ethyl esterification was carried out for the production of biodiesel ethyl ORF, and that there are no studies with these variables and characteristics. Samples of ethyl biodiesel ORF produced had their quality parameters according to the required thresholds, except for oxidative stability, which is affected by the presence of oxidized first order components (hidroxidienos and hidroperoxidienos) and second order (cetoperoxidienos). To know the toxicity of samples of biodiesel and mixtures BX in salt or brackish water environment was conducted ecotoxicological tests in their soluble fractions using as nauplii test organism Artemia salina. It can be seen that the lower the amount of biodiesel and the greater the amount of diesel fuel in the mixture, the lower the concentration of eluate needed for the mortality of Artemia salina nauplii. / O processo mais comum para a produção de biodiesel é transesterificação metílica alcalina, o que não é possível utilizando uma matéria-prima com alto índice de acidez, como os óleos residuais de fritura (ORF), que possuem baixo custo e podem substituir os óleos vegetais refinados na produção de biodiesel. Além disso, a troca do álcool metílico pelo etílico, também auxilia em um biodiesel ambientalmente mais correto. Este estudo visou a obtenção de vias de produção de biodiesel etílico de ORF, a partir de um tratamento da matéria-prima, seguido de processos conjugados e um controle de qualidade e ecotoxicológico. O primeiro processo conjugado otimizado foi iniciado com uma esterificação ácida (razão molar etanol:ORF 11:1, 2,5% de concentração de H2SO4 por 4h) e posteriormente uma transesterificação alcalina (1,5% de concentração do KOH e razão molar etanol:matéria graxa de 13:1 por 4 horas), o que permitiu a produção de um biodiesel etílico de ORF com qualidade similar a obtida para o biodiesel de óleo de soja refinado, exceto em relação a estabilidade oxidativa. O outro estudo, foi desenvolver as melhores condições de obtenção de ácido graxo livre (FFA) a partir da acidificação de sabão de ORF com o ácido fosfórico, utilizando um planejamento experimental fatorial, obtendo melhores resultados com a percentagem em excesso do KOH de 30%, por 2h e temperatura de 90°C. Após a purificação do FFA, foi realizada uma dupla esterificação etílica ácida, para a produção do biodiesel etílico de ORF, sendo que, não foram encontrados estudos com essas variáveis e características. As amostras de biodiesel etílico de ORF produzidos tiveram seus parâmetros de qualidade de acordo com os limites mínimos exigidos, com exceção da estabilidade oxidativa, a qual é afetada pela presença de componentes oxidados de primeira ordem (hidroxidienos e hidroperoxidienos) e de segunda ordem (cetoperoxidienos). Para se conhecer a toxicidade dessas amostras de biodiesel e suas misturas BX em ambiente aquático salino ou salobro foi realizado testes ecotoxicológicos nas suas frações solúveis utilizando como organismo-teste náuplios de Artemia salina. Pode-se observar que quanto menor a quantidade de biodiesel e maior a quantidade de diesel na mistura, menor é a concentração de eluato necessária para a mortandade dos náuplios de Artemia salina.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os pequenos sistemas de abastecimento de Ãgua no semiÃrido cearense apresentam uma deficiÃncia no que diz respeito à qualidade. O tratamento da Ãgua nestas comunidades nÃo està sendo bem eficiente, jà que nÃo hà uma metodologia para escolha da tecnologia apropriada para o tratamento de Ãgua em funÃÃo da qualidade da Ãgua bruta. Tendo em vista essa problemÃtica, foi desenvolvido um modelo simplificado de escolha de tecnologia de tratamento de Ãgua para pequenas comunidades, utilizando o Excel 2007. O modelo tem duas etapas: Na primeira, encontram-se os critÃrios de exclusÃo, parÃmetros tais como a dureza, os cloretos, o flÃor, dentre outros. Devido seu tratamento ser tecnicamente inviÃvel em pequenas comunidades rurais, nÃo foram considerados no resultado do modelo. A segunda etapa à a de seleÃÃo das tecnologias de tratamento de Ãgua propriamente dito, onde ao se selecionar o manancial e algumas de suas caracterÃsticas, o modelo serà capaz de trazer o melhor sistema para um tratamento eficiente. Juntamente com o resultado do modelo, encontram-se os dimensionamentos hidrÃulicos e as plantas das estaÃÃes de tratamento de Ãgua propostas. As tecnologias usadas foram o Ciclo Completo, a FiltraÃÃo Direta Ascendente, a Dupla FiltraÃÃo e a OxidaÃÃo seguida de FiltraÃÃo rÃpida Ascendente. Os critÃrios de seleÃÃo foram definidos atravÃs de revisÃo bibliogrÃfica, com exceÃÃo dos critÃrios para escolha da tecnologia para remoÃÃo de ferro, que foram encontrados em corridas experimentais realizadas na instalaÃÃo piloto existente na ETA GAVIÃO. / The water supply systems in Cearà semiarid are deficient with regard to water quality. The water treatment in communities are not being very efficient, since there is no standardization of water treatment plants in relation to the quality of the raw water that is captured. Therefore, it was developed a simplified model of choice selection of water treatment technologies for small communities, which was developed using Excel 2007, where you can make a correct choice of the treatment plant that will supply water to a location. The model consists of two steps. In the first stage are the criteria for exclusion, since it is a simplified model and parameters such as hardness, chloride, fluoride, among others need to be well analyzed, due to their treatment are not feasible for small rural communities and are not in the model‟s result. The second step is the selection of technologies for water treatment itself, on which selecting the source and its characteristics, the model will be able to bring the best result for an effective treatment. In addition to the model‟s results are the hydraulic design and the plant water treatment plants chosen. The technologies used were the Complete Cycle, the Direct Ascendant Filtration, the Double Filtration and Oxidation followed by rapid Ascendant Filtration. The selection criteria were included by a bibliographic review of established authors in water treatment and the criteria for choosing the technology that removes iron were developed in the pilot plant at ETA GAVIÃO.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / O aproveitamento de Ãguas residuÃrias à uma alternativa bastante difundida na atualidade, e uma das formas de reÃso à na atividade piscÃcola, considerando-se que os efluentes das EstaÃÃes de Tratamento de Esgotos sÃo fontes ricas em nutrientes que podem ser aproveitados pelos peixes. Entretanto, algumas restriÃÃes se apresentam com relaÃÃo à qualidade dos animais para aproveitamento na alimentaÃÃo humana. Dessa forma, essa pesquisa foi realizada utilizando esgotos domÃsticos tratados, na criaÃÃo de tilÃpias do Nilo, Oreochromis niloticus, observando-se os aspectos zootÃcnicos, toxicolÃgicos do ambiente de cultivo, bem como condicionantes qualitativos sanitÃrios, nutricional, e de aceitabilidade do pescado produzido. A unidade experimental foi implantada em Ãrea adjacente à EstaÃÃo de Tratamento de Esgotos (lagoas de estabilizaÃÃo), da zona leste de Teresina-Pi, com dezoito tanques de fibra de vidro, dispostos em trÃs (03) tratamentos com seis (06) repetiÃÃes (3X6). O tratamento T-01 foi abastecido somente com Ãgua tratada e forneceu-se raÃÃo industrializada; o tratamento T-02 recebeu esgoto tratado da lagoa de maturaÃÃo, sem suprimento adicional de raÃÃo ou oxigÃnio, e o tratamento T-03 foi abastecido com o mesmo efluente sem fornecimento de raÃÃo, mas, recebeu aeraÃÃo suplementar. Durante o ciclo experimental, foi realizada a renovaÃÃo diÃria de 15% do volume de Ãgua armazenado nos tanques experimentais, para reposiÃÃo de nutrientes e limpeza. Nos tanques foram estocados alevinos de tilÃpias, revertidos sexualmente para machos em lotes de 10 indivÃduos por tanque (aproximadamente 03 alevinos /mÂ). Foram analisados os principais parÃmetros de qualidade da Ãgua e do esgoto, que abastece os tanques, com especial destaque para as anÃlises destinadas ao monitoramento da piscicultura. Para verificaÃÃo da capacidade produtiva do ambiente de cultivo, foram avaliados os parÃmetros zootÃcnicos, tais como: crescimento, ganho de peso, produtividade e conversÃo alimentar aparente. TambÃm foram realizados os testes microbiolÃgicos, de genotoxicidade (micronÃcleos), de aceitabilidade e preferÃncia (anÃlise sensorial), alÃm do Ãndice do rigor mortis (IRM) e da Bioimpedancia. Este conjunto de testes foi utilizado para identificar o nÃvel de qualidade do pescado. Os indivÃduos submetidos ao tratamento T-01 (produtividade de 118,14 kg/ha.dia), tiveram o melhor desempenho zootÃcnico, seguido dos peixes do T-03 (produtividade de 48,61kg/ha.dia), e com o pior resultado ficou o grupo do tratamento T-02 (produtividade de 34,90 kg/ha.dia). Entretanto, nos testes que aferiram a qualidade sanitÃria do pescado e a palatabilidade nÃo foram registradas diferenÃas significativas. Conclui-se que a piscicultura com esgoto domÃstico tratado em lagoas de estabilizaÃÃo à viÃvel, mas, ainda sÃo necessÃrios novos estudos para o desenvolvimento desta prÃtica. / The use of wastewater is an alternative widespread nowadays. One way to reuse it in fish activity, considering that the effluent from Sewage Treatment Stations, are rich sources of nutrients that could be used by fish. However, some restrictions arise regarding the quality of animals for use in human diet. Thus, this research was conducted using treated sewage, to raise Nile tilapia (Oreochromis niloticus), observing zootechnical aspects, toxicology of the culture environment, as well as qualitative sanitary conditions, nutrition, and acceptability of fish produced. The experimental unit was deployed in an area adjacent to the Sewage Treatment Station (stabilization ponds), at the east side of Teresina-PI, with eighteen of fiberglass tanks, arranged in three treatments with six repetitions. Treatment T-01 was supplied only with treated water and industrial fish feed; treatment T-02 received treated sewage from the maturation pond, without additional supply of feed or oxygen, and treatment T-03 was stocked with the same sewage effluent without feed, but received supplemental aeration. During the experimental cycle, we performed a daily renewal of 15% of the volume of water stored in experimental tanks for nutrient replacement and cleaning. In ponds stocked fingerlings of tilapia, sexually reversed for males in batches of 10 individuals per tank (about 03 fingerlings / mÂ). We analyzed the main parameters of water quality and sewage, fueling the tanks, with special emphasis on tests for monitoring of fish farming. To verify the productive capacity of the culture environment, we assessed the growth parameters such as growth, weight gain, feed conversion and productivity. Were also conducted microbiological testing of genotoxicity (micronuclei), acceptability and preference (sensory analysis), and the level of rigor mortis (MRI) and bioimpedance. This set of tests was used to identify the level of fish quality. Individuals undergoing treatment T-01 (productivity 118,14 kg/ha.day), had the best performance, followed of treatment T-03 (productivity 48,61kg/ha.day), and T-02 (productivity 34,90 kg/ha.day). However in tests that assessed the quality, fish health and the flavor, there was not significant difference. It is concluded that the fish farming with treated domestic sewage in stabilization ponds, it is feasible. But new studies are still needed for development of the practice.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / As atividades industriais que consomem excesso de Ãgua no seu processo industrial, geralmente geram um elevado volume de efluentes, onde a indÃstria tÃxtil à um exemplo tÃpico. A oxidaÃÃo quÃmica à um dos processos alternativos para o tratamento de efluentes contendo corantes tÃxteis, entre eles destacam-se os POAs que sÃo baseados na geraÃÃo de radicais hidroxilas (.OH) no qual sÃo altamente oxidantes, podendo decompor compostos de maneira rÃpida e nÃo-seletiva, conduzindo a mineralizaÃÃo parcial ou completa do contaminante. O presente trabalho estudou o uso de processo oxidativo avanÃado para a degradaÃÃo do corante Remazol Vermelho RB 133%. Os estudos foram realizados em duas etapas. Na primeira etapa, no reator com 710 mL de volume Ãtil, foram realizados estudos de otimizaÃÃo dos parÃmetros: cinÃtica de descoloraÃÃo, dosagem do perÃxido de hidrogÃnio, pH, temperatura, adiÃÃo de perÃxido de hidrogÃnio em linha. A cinÃtica de descoloraÃÃo, e o efeito inibitÃrio de Ãnions tambÃm foram estudados. O estudo de cinÃtica mostrou que em 250 minutos houve uma descoloraÃÃo completa da soluÃÃo usando uma dosagem de perÃxido de hidrogÃnio de 1% H2O2 mediante o uso da radiaÃÃo UV. Nestas condiÃÃes houve uma remoÃÃo de 78,41% na DQO. O pH nÃo influenciou no processo de descoloraÃÃo da soluÃÃo, em contraste, para valores de pH iniciais 8 e 10 houve uma maior remoÃÃo na DQO. O estudo do efeito da temperatura do sistema mostrou que com o aumento temperatura a velocidade de descoloraÃÃo à pouco influenciada, ao passo que o aumento da temperatura (80ÂC) diminuiu a eficiÃncia do processo de remoÃÃo da DQO. A adiÃÃo de H2O2 em linha do processo aumentou a eficiÃncia na remoÃÃo de DQO. Os resultados das eficiÃncias de remoÃÃo ao final do processo indicaram que nÃo houve diferenÃa entre os tratamentos na presenÃa dos Ãnions na concentraÃÃo estudada (10 mM) quando comparada a degradaÃÃo sem a presenÃa desses Ãnions, pois ao final de todos os tratamentos a soluÃÃo ficou incolor. Na segunda etapa, no reator com 520 mL de volume Ãtil, foram realizados estudos de vazÃo e potÃncia de radiaÃÃo UV. O estudo mostrou que para as vazÃes estudadas 1,0; 2,0 e 3,0 L/min nÃo houve uma X diferenÃa significativa no processo de descoloraÃÃo. As concentraÃÃes da matÃria orgÃnica ao final de 480 minutos de experimento para as trÃs vazÃes foram 36,63%; 51,08% e 48,35%, respectivamente. O aumento da potÃncia de radiaÃÃo UV proporcionou um aumento na eficiÃncia do processo de descoloraÃÃo e degradaÃÃo da matÃria orgÃnica. O estudo com efluente real mostrou uma baixa eficiÃncia na reduÃÃo de cor e de demanda quÃmica de oxigÃnio. / Industrial processes that consume excess of water, typically generates a high volume of effluent, where the textile industry is a typical example. The oxidation chemistry is one of the alternative processes for the textile dyes treatment. In this context, the Advanced Oxidation Processes (AOPs) are based on the generation of hydroxyl radicals (.OH) on which are highly oxidizing compounds can decompose quickly and non-selective contaminant solutes, for a partial or complete mineralization. This study investigated the use of advanced oxidation process for degradation of the dye Remazol Red RB 133%. The studies were conducted in two stages. For first step, in the reactor with 710 mL of working volume , were studies the parameters: kinetic effect, hydrogen peroxide dosage, temperature, pH, addition of hydrogen peroxide in the line. The kinetics study decolorization and the inhibitory effect of anions were also studied. The study of kinetic showed that in 250 minutes there was a complete decolorization of the solution using a H2O2 dose of 1% (v/v) through the use of UV radiation, and a 78.41% removal in Chemical Oxygen Demand (COD) was observed. The pH effect not influenced in the decolorization process; however has been influenced in removal of COD. The study of temperature effect showed that for an increase in temperature the decolorization rate increases, but a small improvement in the efficiency of COD removal. The addition of H2O2 during the process increased the efficiency of COD removal. The results of the efficiencies of the end of the process indicated that there was no difference between treatments in the presence of anions in the studied concentration (10 mM) when compared to degradation without the presence of these anions, since the end of all treatments, the solution was colorless. In the second stage, was carried in the reactor with 520 mL of working volume flow studies were performed and power of UV radiation. The studies of flow rate showed that for flow rate of 1.0; 2.0 and 3.0 L/min there was no significant difference in the process decolorization process. The of organic matter concentrations at 480 minutes of experiment for the three flow rates were 36.63%, 51.08% and 48.35% respectively. The increased power of UV radiation caused an increase in the XII efficiency of discolouration and degradation of organic matter. The study showed a real effluent with low efficiency to reduce color and chemical oxygen demand.