Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Given the potential of the use of physical-chemical process in wastewater treatment, this project aimed to study the reduction of phosphorus and / or nitrogen present in effluents and liquid manure from pigs, meat slaughter of cattle (bovine blood) and disposal of refrigerants. The technology used in the removal of ammonia and phosphorus is its precipitation in the form of struvite (Mg (NH4) PO4.6H2O). To enable the precipitation of ammonia and phosphorus as struvite, is necessary the presence of the participants such as Mg, which will be supplied by the addition of phosphoric acid, potassium phosphate, magnesium hydroxide, magnesium oxide and ammonium chloride concentrations varied. These concentrations were added in 2.0- liter beakers and kept under agitation using a jar-test equipment. Then the samples were filtered and the precipitates were analyzed by diffraction and X-ray. The supernatant was analyzed seen a removal of nitrogen and phosphorus above 80%. The removal of these components depends on the type of effluent tested. Nitrogen and phosphorus precipitated as struvite, can be used in the formulation of fertilizer with slow release of these elements. / Tendo em vista a potencialidade do emprego de processo fisico-químico no tratamento de efluentes, este projeto teve por objetivo estudar a remoção de fósforo e nitrogênio presente em efluentes como de dejetos líquidos de suínos, frigoríficos de abate de bovinos (sangue bovino) e descartes de refrigerantes. A tecnologia empregada na remoção de nitrogênio e fósforo é a sua precipitação sob a forma de estruvita (Mg(NH4)PO4.6H2O). Para possibilitar a precipitação do nitrogênio e do fósforo como estruvita, foi necess ria a presença de substâncias como o Mg e PO4, os quais foram supridos pela adição de cido fosfórico, fosfato de potássio, hidróxido de magnésio, óxido de magnésio e cloreto de amônia em concentrações variadas. Essas concentrações foram adicionadas em reator de 2,0 L e permanecem sob agitação utilizando um equipamento jar-test . Em seguida, as amostras foram filtradas e os precipitados foram analisados por difração de raios-X. Nos sobrenadantes analisados, foi verificada uma remoção de nitrogênio e fósforo acima de 80%. A remoção destes componentes depende do tipo de efluente ensaiado. O nitrogênio e fósforo, precipitados na forma de estruvita, podem ser utilizados na formulação de fertilizante com lenta liberação destes elementos.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LilianeFGL_DISSERT.pdf: 931554 bytes, checksum: 0bbe7c36b3d8afca89214b8b2d97bd81 (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / This study investigated the influence of the molar ratio, the phosphorus initial concentration, the mixture gradient, mixing time, pH and the secondary nucleation on struvite s crystallization in synthetic water in batch reactors. The study was divided into two stages. The first investigated struvite s crystallization at different Mg:N:P molar ratios and at different initial concentrations of magnesium, nitrogen and phosphorus. It was also evaluated the importance of secondary nucleation on the struvite s crystallization. In the second, five parameters were tested to evaluate their influence on the struvite s crystallization, which were: Mg:N:P molar ratio, initial concentration of phosphate, mixing time, mixture gradient and pH. The best conditions for struvite s crystallization were: Mg:N:P = 1,3:1:1 molar ratio; mixture gradient = 60 rpm, pH = 10.0, mixing time = 5 minutes and high initial concentrations of the constituent ions of struvite. Furthermore, the use of struvite crystals as seed influenced positively on the struvite s crystallization / O presente estudo investigou a influ?ncia da raz?o molar, da concentra??o inicial de f?sforo, do gradiente de mistura, do tempo de mistura, do pH e da nuclea??o secund?ria na cristaliza??o de estruvita em ?gua sint?tica, em reatores em batelada. A pesquisa foi dividida em duas etapas. A primeira investigou a cristaliza??o da estruvita em ?gua sint?tica em diferentes raz?es molares Mg:N:P e concentra??es iniciais de magn?sio, nitrog?nio e f?sforo, sendo tamb?m avaliada a import?ncia da nuclea??o secund?ria na cristaliza??o da estruvita. Na segunda etapa, cinco par?metros foram testados para avaliar a influ?ncia destes na cristaliza??o da estruvita, quais sejam: raz?o molar Mg:N:P, concentra??o inicial de f?sforo, gradiente de mistura, tempo de mistura e pH. As melhores condi??es observadas para a cristaliza??o de estruvita foram: raz?o molar Mg:N:P = 1,3:1:1; gradiente de mistura = 60 rpm; pH = 10,0; tempo de mistura = 5 minutos e elevadas concentra??es iniciais dos ?ons constituintes da estruvita. Al?m disso, a utiliza??o de cristais de estruvita como semente influenciou positivamente na cristaliza??o da estruvita

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LorenaAAS_DISSERT.pdf: 1823749 bytes, checksum: 12d88ee29bda4ea738e34260da21491c (MD5) Previous issue date: 2013-09-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The struvite precipitation in wastewater treatments plants offer advantages to obtaining a economically viable product, containing phosphorus, nitrogen and magnesium, in a bioavailable conditions to plants. The precipitation process requires ideal conditions, but all of these aspects are difficult to obtain and may result in resistance to collect crystals during the sedimentation process. Therefore, instead find the best conditions for precipitation, we propose the dissolved air flotation as another method to retrieve the crystals. The application of dissolved air flotation method to promote separation of struvite crystals from sewage supernatant, was evaluated in a precipitation-flotation reactor (flotatest) and were compared with the precipitation-sedimentation assays (jar test). Finally, were observed that the dissolved air flotation process was as feasible as sedimentation to promote struvite crystals separation, and the pH are the most influencer factor for an efficient separation / A precipita??o de estruvita em Esta??es de Tratamento de Esgoto oferece como vantagem a obten??o de um produto economicamente vi?vel, com f?sforo, nitrog?nio e magn?sio em sua composi??o e biologicamente dispon?vel para as plantas. Este processo necessita de condi??es ideais para que ocorra a precipita??o, por?m a dificuldade de atingir tais condi??es pode resultar em resist?ncia na coleta de cristais durante o processo de sedimenta??o. Assim, em vez de buscar as melhores condi??es de precipita??o, que em muitos casos n?o podem ser atingidas, propomos utilizar a flota??o por ar dissolvido (FAD) como uma alternativa ? sedimenta??o de part?culas. A avalia??o da aplicabilidade do processo de Flota??o por Ar Dissolvido (FAD) na separa??o de cristais de estruvita em percolado de lodo foi realizada em reator de precipita??o-flota??o (flotateste) e comparada com ensaios de precipita??o-sedimenta??o (jar teste). Por fim, foi observado que a flota??o por ar dissolvido ? vi?vel na separa??o de cristais de estruvita tanto quanto a sedimenta??o, sendo o pH o fator que exerceu maior influ?ncia sobre a efici?ncia de separa??o

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-15T20:57:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paula Costa Ariza - 2014.pdf: 2597495 bytes, checksum: e1ee58eb0f7e1510104c7b8960099df6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-16T11:12:05Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paula Costa Ariza - 2014.pdf: 2597495 bytes, checksum: e1ee58eb0f7e1510104c7b8960099df6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-16T11:12:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Paula Costa Ariza - 2014.pdf: 2597495 bytes, checksum: e1ee58eb0f7e1510104c7b8960099df6 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-11-04 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Urolithiasis is frequently and recurrently observerd on dogs.. Uroliths are crystalline concretions that form in the lumen of the urinary tract due to urine oversaturation by minerals. They may lead to serious consequences, such as obstruction of the urinary flow. An efficient treatment depends on the compositional analysis of the uroliths This study aimed to evaluate the composition of dog’s urinary calculi in the city of Goiânia, by using chemical analysis and energy dispersive spectroscopy – EDS. Comparisons between the composition found and individual and clinical characteristics of the patients were made, as well as comparisons between both techniques. Analysis were held on 55 surgical removed uroliths fom the bladder of dogs. Struvite was present in 51 of the uroliths (15 isolatedly), calcium phosphate in 32 (always associated to struvite), calcium oxalate in five (two isolatedly), urate in five (two isolatedly) and silica was present in four (none of the uroliths was composed only by silica). The most common combination of compounds was that of struvite and calcium phosphate. EDS permitted both the evaluation of the different regions of the uroliths and the microscopical observation of the sample structure, but didn’t allow the correct identification of the urate. The association between both techniques was efficient on evaluating the calculi composition. / A urolitíase acomete frequentemente e de maneira recorrente os cães. Os urólitos são concreções cristalinas que se formam no lúmen do trato urinário devido à supersaturação da urina por minerais. Podem levar a graves consequências, como a obstrução do fluxo urinário. O tratamento eficaz depende da análise adequada da composição dos urólitos presentes. Com o presente estudo objetivou-se avaliar a composição de cálculos urinários de cães atendidos no Município de Goiânia, fazendo uso de análise química por meio o uso de reagentes comerciais e da espectroscopia de energia dispersiva – EDS, de modo a estabelecer a relação entre a composição dos urólitos e características individuais e clínicas dos animais, bem como a comparação entre ambas as técnicas. Foram analisados 55 urólitos cirurgicamente removidos da vesícula urinária de cães. Dos cálculos analisados, 51 apresentaram estruvita (15 de maneira isolada), 32 fosfato de cálcio (todos associados à estruvita), cinco oxalato de cálcio (dois apenas com esse mineral), cinco urato (dois apenas com esse mineral) e quatro sílica (nenhum apresentava sílica isoladamente em sua composição). A combinação mais comum foi a de estruvita com fosfato de cálcio. O EDS permitiu a avaliação da composição das diferentes regiões dos cálculos de maneira independente, bem como a análise microscópica da estrutura do mesmo, mas não possibilitou a identificação específica do urato. Desse modo a sua associação à técnica química a torna uma técnica eficiente para a análise dos urólitos.

A escassez das fontes de fósforo e o alto consumo de energia associado à produção de fertilizantes nitrogenados serão problemas que deverão ser enfrentados no futuro. A recuperação de nutrientes das águas residuárias na forma de estruvita tem sido considerada como uma alternativa para atenuar estes problemas. Na América Latina, a produção de estruvita a partir de esgoto ainda não é uma tecnologia bem conhecida e, portanto, a finalidade deste trabalho é contribuir com uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos. Para isso, a pesquisa foi dividida em três etapas: 1) produção de estruvita a partir de efluente de reator anaeróbio de fluxo ascendente com manto de lodo (RAFA); 2) produção de estruvita a partir de sobrenadante de digestor anaeróbio de lodo de um processo com remoção biológica de fósforo (DALRBF) e 3) influência do cálcio na estruvita produzida na etapa 2. Nas três etapas, ajustaram-se as concentrações de magnésio, a fim de obter razões fósforo:magnésio (P:Mg) pré-estabelecidas, e o pH entre 8,00 e 10,50. Os resultados da primeira etapa mostraram que não foi possível produzir estruvita no efluente do RAFA nas condições testadas. No entanto, foram observadas remoções de fósforo e de nitrogênio, devido à formação de fosfatos de cálcio e de magnésio amorfos. Os resultados da segunda etapa comprovaram a viabilidade de produção de estruvita de sobrenadante de DALRBF e mostraram que os consumos molares dos íons fosfato (PO43-), amônio (NH4+) e magnésio (Mg2+) ou as remoções destes (%) não devem ser os únicos parâmetros para avaliar a formação de estruvita, pois outros compostos cristalizam ou precipitam e reduzem a qualidade do mineral. Para um meio com condições semelhantes às testadas nesta etapa, uma razão P:Mg 1:2 e um pH igual a 9,50 asseguram a máxima recuperação de nutrientes como estruvita com concentração mínima de impurezas, facilitando seu posterior uso como fertilizante. Os resultados da terceira etapa mostraram que uma fase amorfa de fosfato de cálcio ou de magnésio se forma na superfície da estruvita. / The shortage of the phosphorus sources and high-energy consumption associated to the nitrogen fertilizers production will be problems in the future. The nutrient recovery from wastewater as struvite has been considered as an alternative to alleviate these problems. In Latin America, production of struvite from wastewater is not yet a wellknown technology and therefore the purpose of this work is to contribute to a better understanding of the phenomena involved. This research work was performed in three phases: 1) production of struvite from upflow anaerobic sludge blanket reactor effluent; 2) production of struvite from anaerobic digester supernatant of enhanced biological phosphorus removal process (ADS-EBPR) and 3) influence of calcium in the struvite produced in the phase 2. In three phases, the magnesium concentrations were adjusted to obtain the preset phosphorus:magnesium (P:Mg) ratios and the pH was adjusted between 8,00 and 10,50. The results of the first phase showed that it is not possible to produce struvite in the upflow anaerobic sludge blanket reactor effluent in the tested conditions. However, removal of nitrogen and phosphorus was observed because amorphous calcium and magnesium phosphates were produced. The results of the second phase showed that it is possible to produce struvite in the ADS-EBPR and the molar consumptions of phosphate (PO43-), ammonia (NH4+) and magnesium (Mg2+) or removals (%) should not be the only parameters to evaluate the struvite formation, because other compounds crystallize or precipitate and reduce the quality of the mineral. In the similar conditions tested in this phase, a P:Mg ratio 1:2 and pH 9,50 assure maximum nutrients recovery as struvite with minimum impurities concentration, facilitating its subsequent use as fertilizer. The results of the third phase showed that amorphous calcium or magnesium phosphates were produced on the struvite surface.

A escassez das fontes de fósforo e o alto consumo de energia associado à produção de fertilizantes nitrogenados serão problemas que deverão ser enfrentados no futuro. A recuperação de nutrientes das águas residuárias na forma de estruvita tem sido considerada como uma alternativa para atenuar estes problemas. Na América Latina, a produção de estruvita a partir de esgoto ainda não é uma tecnologia bem conhecida e, portanto, a finalidade deste trabalho é contribuir com uma melhor compreensão dos fenômenos envolvidos. Para isso, a pesquisa foi dividida em três etapas: 1) produção de estruvita a partir de efluente de reator anaeróbio de fluxo ascendente com manto de lodo (RAFA); 2) produção de estruvita a partir de sobrenadante de digestor anaeróbio de lodo de um processo com remoção biológica de fósforo (DALRBF) e 3) influência do cálcio na estruvita produzida na etapa 2. Nas três etapas, ajustaram-se as concentrações de magnésio, a fim de obter razões fósforo:magnésio (P:Mg) pré-estabelecidas, e o pH entre 8,00 e 10,50. Os resultados da primeira etapa mostraram que não foi possível produzir estruvita no efluente do RAFA nas condições testadas. No entanto, foram observadas remoções de fósforo e de nitrogênio, devido à formação de fosfatos de cálcio e de magnésio amorfos. Os resultados da segunda etapa comprovaram a viabilidade de produção de estruvita de sobrenadante de DALRBF e mostraram que os consumos molares dos íons fosfato (PO43-), amônio (NH4+) e magnésio (Mg2+) ou as remoções destes (%) não devem ser os únicos parâmetros para avaliar a formação de estruvita, pois outros compostos cristalizam ou precipitam e reduzem a qualidade do mineral. Para um meio com condições semelhantes às testadas nesta etapa, uma razão P:Mg 1:2 e um pH igual a 9,50 asseguram a máxima recuperação de nutrientes como estruvita com concentração mínima de impurezas, facilitando seu posterior uso como fertilizante. Os resultados da terceira etapa mostraram que uma fase amorfa de fosfato de cálcio ou de magnésio se forma na superfície da estruvita. / The shortage of the phosphorus sources and high-energy consumption associated to the nitrogen fertilizers production will be problems in the future. The nutrient recovery from wastewater as struvite has been considered as an alternative to alleviate these problems. In Latin America, production of struvite from wastewater is not yet a wellknown technology and therefore the purpose of this work is to contribute to a better understanding of the phenomena involved. This research work was performed in three phases: 1) production of struvite from upflow anaerobic sludge blanket reactor effluent; 2) production of struvite from anaerobic digester supernatant of enhanced biological phosphorus removal process (ADS-EBPR) and 3) influence of calcium in the struvite produced in the phase 2. In three phases, the magnesium concentrations were adjusted to obtain the preset phosphorus:magnesium (P:Mg) ratios and the pH was adjusted between 8,00 and 10,50. The results of the first phase showed that it is not possible to produce struvite in the upflow anaerobic sludge blanket reactor effluent in the tested conditions. However, removal of nitrogen and phosphorus was observed because amorphous calcium and magnesium phosphates were produced. The results of the second phase showed that it is possible to produce struvite in the ADS-EBPR and the molar consumptions of phosphate (PO43-), ammonia (NH4+) and magnesium (Mg2+) or removals (%) should not be the only parameters to evaluate the struvite formation, because other compounds crystallize or precipitate and reduce the quality of the mineral. In the similar conditions tested in this phase, a P:Mg ratio 1:2 and pH 9,50 assure maximum nutrients recovery as struvite with minimum impurities concentration, facilitating its subsequent use as fertilizer. The results of the third phase showed that amorphous calcium or magnesium phosphates were produced on the struvite surface.

La cristalización de estruvita, fosfato de magnesio y amonio, aparece como uno de los procesos más prometedores para recuperar el fósforo de las aguas residuales. La aplicación de un proceso de cristalización en una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), no solo elimina fósforo del proceso, sino que permite recuperarlo en una forma fácilmente reutilizable ya que, entre sus posibles aplicaciones, destacan su empleo como fertilizante y como materia prima para la industria del fósforo. El objetivo principal de esta tesis ha sido comprender los principios que rigen el proceso de cristalización de estruvita con el fin de mejorar la recuperación de fósforo, en forma de este mineral, de los sobrenadantes de las líneas de fangos de las EDAR. Debido a la dificultad de modelar todos los procesos que intervienen en la precipitación de estruvita, la distribución de la sobresaturación dentro del reactor, los mecanismos de nucleación que dominan en las condiciones de trabajo y la termodinámica y química de los fosfatos, ha sido necesario realizar ensayos para comprobar la viabilidad de trabajar con un reactor de tanque agitado como el empleado en este trabajo de tesis. En un primer momento se trabajó con soluciones preparadas en el laboratorio para asegurar ciertos aspectos teóricos de la precipitación de estruvita. Posteriormente, se realizaron ensayos empleando los sobrenadantes generados en una planta piloto de digestión anaerobia situada en la EDAR de la Cuenca del Carraixet, Valencia. Los resultados obtenidos en los ensayos con soluciones preparadas en el laboratorio mostraron que es posible alcanzar unas eficiencias de precipitación y recuperación de fósforo en forma de estruvita de hasta el 80%. Se obtuvo que conforme aumenta el pH de operación en el reactor y las relaciones molares Mg/P y N/P en el influente, se mejoran ambas eficiencias, mientras que una disminución del tiempo de retención hidráulico no afectó a las eficiencias alcanzadas. El pH resultó tene / Pastor Alcañiz, L. (2008). Estudio de la precipitación y recuperación del fósforo presente en las aguas residuales en forma de estruvita (MgNH4PO4·6H2O) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2190