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Otimização do método de floculação orgânica de concentração viral para avaliação do impacto de tratamento por lodo ativado na Estação de Tratamento de Esgoto Barbosa Lage, Juiz de Fora - Minas GeraisAssis, Andrêssa Silvino Ferreira 19 December 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-12-19 / O tratamento de esgoto pode ser insuficiente para a completa eliminação de vírus entéricos, tais como adenovírus humanos (HAdV) e rotavírus do grupo A (RVA). Portanto, o retorno do lodo e do efluente tratado ao ambiente pode representar riscos à saúde pública. Este estudo foi conduzido para otimizar um protocolo de floculação orgânica para recuperação viral a partir de lodo de esgoto e efluente tratado, bem como realizar um monitoramento de HAdV e RVA na estação de tratamento de esgoto (ETE) de Juiz de Fora, MG. Nos estudos de otimização, foram propostas adaptações no protocolo de floculação com leite desnatado para lodo e efluente tratado, com modificações no tempo de agitação da amostra, na concentração final de leite desnatado e/ou na etapa de centrifugação. No estudo de monitoramento, esgoto bruto (P1), esgoto primário (P2), lodo (P3) e efluente tratado (P4) foram coletados bimensalmente em 2014 (durante as épocas seca e chuvosa), totalizando 96 amostras (simples e compostas). As cargas virais foram determinadas por PCR quantitativo e o bacteriófago PP7 foi usado como controle interno. Amostras de HAdV e RVA foram submetidas ao sequenciamento e a viabilidade das partículas de HAdV foi avaliada em amostras de P4. Os parâmetros físico-químicos e a contagem de coliformes termotolerantes (CT) foram determinados em cada ponto. Nos estudos de otimização, foram selecionadas duas condições que apresentaram as maiores taxas de recuperação viral no lodo (menor tempo de agitação e maior concentração de leite desnatado) e no efluente tratado (sem primeira etapa de centrifugação e com maior concentração de leite desnatado). Ambas provaram ser ferramentas úteis para pesquisa viral em amostras de campo, inclusive para a pesquisa de vírus gigantes. No monitoramento, o HAdV foi detectado em 85,4% (82/96) dos concentrados, com cargas virais variando de 3,27 x 102 a 2,42 x 106 cópias do genoma por mililitro (cg/mL), ao longo do ano. A presença de RVA foi observada em 52,1% (50/96) dos concentrados (1,38 x 103 a 3,65 x 105 cg/mL), com maior detecção na época seca. A carga viral não foi influenciada pelo tipo de amostra, sendo detectada tanto em amostras simples, quanto em amostras compostas. Todas as amostras de HAdV sequenciadas pertenciam à espécie F tipo 41 e as amostras de RVA pertenciam ao genótipo I1. O tratamento de esgoto reduziu a quantidade de matéria orgânica e sólidos, bem como a contagem de CT e as cargas virais. No entanto, a presença de HAdV e RVA foi observada mesmo após o tratamento, inclusive em amostras de efluente tratado consideradas adequadas pelas legislações atuais, com detecção de partículas infecciosas de HAdV. Foram observadas correlações positivas entre a carga viral e a demanda bioquímica de oxigênio, os sólidos sedimentáveis e sólidos suspensos totais. Os dois protocolos otimizados neste estudo podem ser facilmente adequados para uso em laboratório de rotina, podendo impulsionar o monitoramento viral nos subprodutos gerados na ETE. A carga viral detectada na ETE salienta a disseminação ambiental de RVA e HAdV e aponta o potencial do HAdV como um marcador viral de contaminação em ambientes aquáticos. / Sewage treatment may be insufficient for the complete elimination of enteric viruses such as human adenoviruses (HAdV) and group A rotaviruses (RVA). Thus, the return of sewage sludge and treated effluent to the environment poses concerns potential for public health. This study was conducted to optimize an organic flocculation procedure for viral recovery from sludge and treated effluent, and carry out a surveillance of HAdV and RVA in a wastewater treatment plant (WWTP) at Juiz de Fora, MG. In optimization studies, conditions were proposed for sludge and treated effluent with changes in the stirring time, in the final concentration of skimmed-milk and/or in the centrifugation step. In surveillance study, raw sewage (P1), primary sewage (P2), sludge (P3) and treated effluent (P4) were collected bimonthly in 2014 (during the dry and the rainy season), totaling 96 samples (simple and composite). Quantitative PCR determined viral loads and PP7 bacteriophage was used as internal control. HAdV and RVA strains were selected for sequencing, and the HAdV viability was evaluated in P4 samples. Physicochemical parameters and thermotolerant coliforms (TC) counting were determined at each point. After the optimization studies, two conditions were selected: the ones that showed the highest viral recovery rates in sludge (lower stirring time and higher concentration of skimmed-milk) and treated effluent (without the first centrifugation step and with a higher concentration of skimmed-milk). These conditions proved to be a useful tool for viral search in the field samples, including for the research of giant virus. In surveillance study, HAdV was detected in 85.4% (82/96) of the concentrated, with viral loads ranging from 3.27 x 102 to 2.42 x 106 genome copies per milliliter (gc/mL), throughout the year. RVA presence was observed in 52.1% (50/96) of the samples (1.38 x 103 to 3.65 x 105 gc/mL) with detection greater in the dry season. Viral load was not influenced by the type of sample being detected both in single samples, as in composite samples. All the sequenced HAdV strains belonged to species F type 41, and RVA strains belonged to genotype I1. Sewage treatment reduced the content of organic matter and solids, as well as the TC counts and the viral loads. However, the presence of HAdV and RVA was observed after treatment, even in samples considered adequate by current laws with detection of infectious HAdV particles. Positive correlations were observed between viral load and biochemical oxygen demand, sedimented solids and total suspended solids. Two optimized protocols in this study are easily suitable for routine laboratory use and can boost viral monitoring in by-products generated in the WWTP. Viral load detected in WWTP stress the environmental dissemination of HAdV and RVA and addressed the potential of HAdV as a virological marker of contamination in aquatic environments.
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Caracterização da maturidade, compostos bioativos e qualidade sensorial de uvas apirênicas no vale do submédio São Francisco / Characterization of maturity, bioactive compounds, and sensorial quality of seedless grapes in the Sub-Middle São Francisco River Valley.Mascarenhas, Robson de Jesus 06 November 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-11-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The objective of this research was to evaluate the physical, physical-chemical, bioactive, and
sensorial attributes of the first Brazilian seedless grapes (Vitis vinifera L.) varieties 'BRS Clara',
'BRS Linda', 'BRS Morena', and Advanced Selection 8, compared with the North American
'Crimson Seedless'. Three experiments had been carried out. For the first one, taking into account
the Normative Brazilian/2002 and the requirements for exportations, it was determined that
Advanced Selection 8 develops large cluster, inserted in class 2, with dark reddish berry, caliber
20, and ellipsoid format; 'BRS Morena' presents cluster of medium size, in class 2, with berry
colored of black nuance, caliber 20, and format between ellipsoid and globoid; 'BRS Linda' with
large cluster, in class 2, light-green color, and 'Crimson Seedless' with pink colored and small
cluster inserted in class 1, offer berries in caliber 18 with ellipsoid formats; 'BRS Clara'
develops medium size cluster in class 2, berry with caliber, green yellowish green color and a
format elongated ellipsoid. All of these grapes meet the standards for national market that
demands a minimum of 12 millimeters of diameter. On the other hand, 'BRS Clara' does not
meet the minimum diameter demanded for exportations. The red grapes ' BRS Morena' e
'Crimson Seedless' develop the firmest berries. The hydrogenionic potential, titratable acidity
and soluble solids content meet the official standard values. The largest clusters are significantly
less acid and present higher soluble solid/titratable acidity ratio, inferring to be the sweetest
when mature. For the second experiment, it was determined and correlated the content of acid Lascorbic,
total phenolic composites, trans-resveratrol, and the total antioxidative capacity of the
studied grapes. All grape samples presented low acid L-ascorbic contents. The white 'BRS Clara'
presents marked content of total phenolic compounds, followed by the white 'BRS Linda', in
third position are the red ones: Advanced Selection 8, 'BRS Morena', and 'Crimson Seedless'.
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Grapes presented distinct contents of trans-resveratrol in this following order of superiority:
'BRS Morena', 'Crimson', Advanced Selection 8, 'BRS Linda', and 'BRS Clara'. Trans-resveratrol
seems to provide varietal identity. Red grapes presented higher contents of trans-resveratrol.
'BRS Clara', ' Crimson Seedless', and 'BRS Linda', similarly, presented the highest antioxidative
capacity and the color of the grape did not influence on that. The contents of total extractable
phenolic compounds influenced positively on the antioxidative capacity. Grapes presenting
larger contents of total extractable phenolic compounds presented lower content of transresveratrol.
For the third experiment it was used the Quantitative Descriptive Sensorial Analysis,
by means of selected and trained judges. On the global quality, 'BRS Morena' was superior than
others grapes evaluated, while Advanced Selection 8 was in second position, and 'BRS Linda'
and 'Crimson Seedless' occupied the third position, while 'BRS Clara' showed the most inferior
sensorial quality. The general characteristics flavor, with large superiority, followed, in this
order, by the strongest tonality, the red color, the most spherical format, the highest firmness,
succulence, crispness, and sweetness contributed positively with the global quality. The bitter
taste and the sensorial acidity, in this sequence of intensity, were the attributes of larger negative
influence. The results for physical and physical-chemical evaluations, together, reflect
significantly the sensorial perceptions. Therefore, once inserted in the official standards of
identity and quality, beside the varietal characteristic flavor, producers must prefer to produce
grapes of stronger tone, larger sizes, and more spherical or globular formats. / O objetivo desta pesquisa foi avaliar os atributos físicos, físico-químicos, bioativos e sensoriais
das primeiras variedades de uvas (Vitis vinifera L.) sem sementes brasileiras, 'BRS Clara', 'BRS
Linda' e 'BRS Morena', mais a Seleção Avançada 8, comparadas com a norte-americana
'Crimson Seedless'. Foram conduzidos três experimentos. Assim, com o primeiro considerando
as Normativas brasileiras/2002 e as exigências para exportações, determinou-se que a Seleção
Avançada 8 possui cacho grande na classe 2 com baga avermelhada escura, calibre 20 e formato
elipsóide; A 'BRS Morena' apresenta cacho médio na classe 2, com baga colorida de nuança
preta, calibre 20 e de formato elipsóide a quase globoso; a 'BRS Linda' com cacho grande,
classe 2, de cor verde clara e a 'Crimson' com cacho róseo, pequeno na classe 1 oferecem bagas
de calibre 18 e com formatos elipsóides; a 'BRS Clara' possui cacho médio e de classe 2, com
baga de calibre 14, tom verde amarelado e de formato elipsóide alongado. Todas atendem o
mercado nacional quanto aos diâmetros mínimos de 12 milímetros. A 'BRS Clara' não atende os
diâmetros exigidos para exportações. As uvas tintas 'BRS Morena' e 'Crimson Seedless' dispõem
das bagas mais firmes. O potencial hidrogeniônico, a acidez titulável e os teores de açúcares
solúveis atendem aos padrões oficiais. Os cachos maiores são os menos ácidos e apresentam a
melhor relação de sólidos solúveis/acidez titulável, inferindo serem os mais doces, quando
maduros. O segundo experimento determinou e correlacionou os teores de ácido L-ascórbico,
compostos fenólicos totais extraíveis, trans-resveratrol e a capacidade antioxidante total das
uvas estudadas. Todas as amostras apresentaram baixos conteúdos de ácido L-ascórbico. A
branca 'BRS Clara' apresenta destacado teor de compostos fenólicos totais extraíveis, seguida
pela branca 'BRS Linda', em terceiro lugar encontram-se as tintas Seleção 8, 'BRS Morena' e
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'Crimson'. As uvas apresentaram conteúdos distintos do trans-resveratrol e nessa ordem de
superioridade: 'BRS Morena', 'Crimson', Seleção Avançada 8, 'BRS Linda' e 'BRS Clara'. O
trans-resveratrol parece conferir identidade varietal. As tintas apresentaram maiores conteúdos
de trans-resveratrol. A 'BRS Clara', 'Crimson' e 'BRS Linda', igualmente, apresentaram a maior
capacidade antioxidante. A cor não interferiu na capacidade antioxidante. Os compostos
fenólicos totais influenciaram positivamente na capacidade antioxidante. Uvas com maiores
quantidades de compostos fenólicos totais extraíveis, apresentam menores teores de transresveratrol.
No terceiro experimento utilizou-se a Análise Sensorial Descritiva Quantitativa,
mediante julgadores selecionados e treinados. Quanto à qualidade global, a 'BRS Morena'
apresentou-se superior, a Seleção Avançada 8 destacou-se em segundo lugar, enquanto, a 'BRS
Linda' e 'Crimson Seedless' ocuparam o terceiro lugar e a BRS Clara' foi de qualidade inferior,
sensorialmente. O sabor geral característico, com ampla superioridade, seguido na ordem, pela
tonalidade mais forte, a cor tinta, o formato mais esférico, a maior firmeza, suculência,
crocância e doçura contribuíram positivamente com a qualidade global. O amargor e a acidez
sensorial, nesta seqüência de intensidade, foram os atributos de maior influência negativa. Os
resultados das avaliações físicas e físico-químicas, em conjunto, refletem com significância as
percepções sensoriais. Uma vez, dentro dos padrões de identidade e qualidade oficiais, além do
sabor varietal característico, os produtores devem preferir produzir uvas de tons mais fortes,
tamanhos maiores e de formatos mais esféricos ou globosos.
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Mel de abelhas nativas e africanizadas do estado de Alagoas : composição química, segurança microbiológica e atividade terapêutica. / Honey of beens native and africanized state of Alagoas State : chemical composition,security microbiological and activity therapy.Duarte, Alysson Wagner Fernandes 30 April 2009 (has links)
The rational development of bees is one of the most promising agricultural activities, since
it is essentially self-sustaining family and therefore helps to maintain and restore the
environment, through their role in pollination, and guarantee income to the producer who
employs his family on it. Honey is the main product of this activity, being generated by
honey bees - native or Africanized. Its chemical composition is quite varied, depending
mainly of floral, entomological and geographical origin. The purpose of this study was to
evaluate the quality of honey from different entomologic sources of the State of Alagoas,
in the dry season of 2008/09, by physico-chemical and microbiological criteria, and know
their likely actions antioxidant and antimicrobial. Thus, 43 samples of honey (14 of Apis
mellifera, 22 of M. scutellaris, 3 of M. quadrifasciata, 2 of M. subnitida e 2 of Plebeia sp)
were collected from different municipalities of Alagoas. In relation to the physicochemical
parameters, it were evaluated the content of reducing carbohydrates, total
carbohydrates, sucrose apparent, moisture, electrical conductivity, pH, acidity, content of
total protein, concentration of proline, diastase activity and hydroxymethylfurfural.
Regarding to the antioxidant activity, it was evaluated in qualitative and quantitative terms
of the content of total phenols and flavonoids, capture of the radical 2,2-diphenyl-1-picrilhdrazil
(DPPH) and through the antioxidant power of reduction of Fe3 + → Fe2 + (FRAP
method). It was also evaluated the microbiological safety of honeys through the detection
of spores of Clostridium sp., and through the profile of various antimicrobial. We used the
nonparametric test of Kruskal Wallis to 95% (p <0.05), because the data did not show
normal distribution. It was also performed the correlation of Spearman to 95%
significance, p <0.05, and 99% significance, p <0.01. With regard to the physico-chemical
parameters, only electrical conductivity and sucrose showed no statistically significant
difference (p <0.05) among the different species of honey bees. On the antioxidant activity,
the honey of A. mellifera showed higher activity than those of natives, except in the case of
honey of Plebeia sp, who stood out in a number of parameters compared to the other native
bees. It was found also that the honey of native bees showed slight difference in
comparizon to the honeys of A. mellifera regarding to its antimicrobial action, and it was
not seen this variation on the activity of heat-resistant fungi, which were also much less
sensitive than the bacteria to aqueous solutions of honey (25%). Therefore, the
antibacterial action is probably due to the synergistic effect of high concentration of H+
ions (low pH), carbohydrates (osmotic potential) and phenolic compounds that bind to
glucose forming units of its cell wall, preventing their proper proliferation. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A criação racional de abelhas é uma das atividades agropecuárias mais promissoras, visto
que é essencialmente familiar e auto-sustentável, pois auxilia na manutenção e recuperação
do meio ambiente através de seu papel na polinização e garante renda ao produtor que
emprega nela a sua família. O mel é o principal produto dessa atividade, sendo gerado por
abelhas melíferas - nativas ou africanizadas. Sua composição química é bastante variada,
dependendo principalmente da origem floral, entomológica e geográfica. O propósito deste
trabalho foi avaliar qualidade do mel de diferentes origens entomológicas do Estado de
Alagoas, na estação das secas de 2008/09, por meio de parâmetros físico-químicos e
microbiológicos, além de conhecer suas prováveis ações antioxidante e antimicrobiana.
Para tanto, coletou-se 43 amostras de méis (14 de Apis mellifera, 22 de M. scutellaris, 03
de M. quadrifasciata, 02 de M. subnitida e 02 de Plebeia sp.) em diferentes municípios
alagoanos. Em relação aos parâmetros físico-químicos, avaliou-se o conteúdo de glicídios
redutores, glicídios totais, sacarose aparente, umidade, condutividade elétrica, pH, acidez,
teor de proteínas totais, concentração de prolina, hidroximetilfurfural e atividade
diastásica. Em relação à atividade antioxidante avaliou-se quantitativamente e
qualitativamente o conteúdo de fenóis e flavonóides totais, captura do radical 2,2-difenil-1-
picril-hidrazil (DPPH), além do método de redução do Fe3+ → Fe2+ (método FRAP).
Avaliou-se, ainda, a segurança microbiológica dos méis através da detecção de esporos de
Clostridium sp., além do perfil antibacteriano e antifúngico dos diferentes méis. Foi
utilizado o teste não paramétrico de Kruskal Wallis a 95 % de probabilidade (p< 0,05), pois
os dados não apresentaram distribuição normal, realizando-se, ainda, a correlação de
Spearman a 95 % de significância, p<0,05 e 99% de significância, p<0,01. No tocante aos
parâmetros físico-químicos, apenas condutividade elétrica e sacarose não apresentaram
diferença estatisticamente significativa (p<0,05) entre os méis das distintas espécies de
abelhas. Em relação à atividade antioxidante, os méis de A. mellifera apresentaram ação
superior do que os das nativas, exceto no caso dos méis de Plebeia sp., que se destacaram
em uma série de parâmetros em comparação com o das demais abelhas nativas. Verificouse,
ainda, que os méis de abelhas nativas apresentaram maior atividade antimicrobiana em
relação aos méis de A. mellifera. Portanto, a ação antibacteriana provavelmente se deve ao
efeito sinergístico da alta concentração de íons H+ (baixo pH), glicídios (potencial
osmótico) e compostos fenólicos que se ligam às unidades glicídicas formadoras de sua
parede celular, inviabilizando sua adequada proliferação.
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Aplicação da técnica de eletro-floculação no tratamento de efluentes de curtume / Application of electroflocculation technique for the tannery effluent treatmentFornari, Marilda Menchon Tavares 12 February 2008 (has links)
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Marilda M T Fornari.pdf: 813038 bytes, checksum: 1672b5ca9a95a70d2125540cf442fb8a (MD5)
Previous issue date: 2008-02-12 / In the present work has been studied the electro-flocculation efficiency on the reduction of organic and inorganic material concentrations such as Chemical Oxygen Demand (COD), turbidity, total solids and metal, mainly chromium, on an untreated tannery effluent using a pair of electrodes. For this purpose, a lab scale Electro-Flocculation (EF) reactor was constructed using an 8-L plastic cylindrical container, containing a valve in its lower part for sludge evacuation and a horizontal support in its upper part for fixing a pair of electrolytic cell in upright position into a 5-L available reactor volume. The electrodes plates, made of iron or aluminum, were connected to terminals of direct current power supply.
All the physical-chemistry parameters were measured following the Standard Methods for water analysis, while metal concentrations were determined using the Synchrotron X-Ray Fluorescence technique, available in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory. In order to determine optimal operating conditions, the effects of current intensity, electrodes distance, effluent initial pH, and EF time have been experimentally examined, according to a statistic planning and correlation analysis. For each electrode, a total of 11 EF experiments were carried out for maximum and minimum values of EF reactor operating parameters. Applying a 95% confidence level into the correlation analysis between EF parameters, the physical-chemistry parameters and metal concentrations were reduced in all of them when the effluent initial pH was increased, while the EF time and the applied voltage were reduced for small electrodes distances. Moreover, the EF treatment efficiencies tend towards higher values with an increasing on the current intensity. In order to determine the best reactor operating values, other EF experiments were performed varying the effluent initial pH from 6.5 to 9.0 and from 6.0 to 8.5 for iron and aluminum electrodes, respectively, fixing the distance between the electrodes in 4.0 cm, the current intensity in 5.5 A and the EF time in 30 minutes. Nevertheless, these EF experiments have shown that the reduction factor on parameter concentrations due to an increasing of effluent initial pH was not significant compared to prior experiments. Henceforth, the effluent pH value was maintained near to the original one for the next EF treatments, avoiding introducing other substances into the effluent.
Keeping effluent pH value in 7.5, other EF experiments were performed changing the EF time from 15 to 120 min., fixing current intensities and electrode distances in 5.5 A and 4.0 cm, respectively. For these reactor conditions, the EF time setting up in 30 min. was enough to get a good efficiency according the reduction factor in the most of parameters examined, without increasing a lot the reactor electrical power, for both kinds of electrodes. The EF reactor purpose and examined has shown a high efficiency on turbidity and chromium concentration reduction factor (98%). Furthermore, this system can be also used to reduce other elementary concentrations such as calcium, potassium and zinc, for both kinds of electrodes (Fe/Al). In comparison with iron electrodes, aluminum one has reported a better reduction factor (80%) on COD values and a good reduction factor (50%) on iron concentration. On the other hand, the EF method for tanneries effluent treatment system was also compared with conventional method using coagulating and flocculating agents, showing a great similarity between them in the reduction factor. In the EF method is not necessary to introduce substances to start the coagulation and flocculation process in effluent treatment. / Este trabalho tem por objetivo o estudo da eficiência da eletro-floculação na redução das concentrações de substâncias orgânicas e inorgânicas expressas através dos parâmetros: Demanda Química de Oxigênio (DQO), turbidez, sólidos totais e metais, principalmente o cromo, em efluente de curtume não tratado, utilizando um par de eletrodos. Para esse propósito foi construído, em escala laboratorial, um reator confeccionado a partir de um recipiente plástico de 8 litros, contendo uma válvula na parte inferior, para a retirada dos sedimentos, e um suporte horizontal na parte superior para a fixação do par de células eletrolíticas, em posição perpendicular dentro do reator com volume útil de 5 litros. As placas de eletrodos, de ferro e alumínio, foram conectadas a uma fonte de alimentação de energia.Todos os parâmetros físico-químicos foram determinados seguindo o Método Padrão para análise de água, enquanto que as concentrações de metal foram determinadas através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total, (SR-TXRF), disponível no Laboratório Nacional de Luz Síncroton. A fim de determinar as condições ótimas de operação, os efeitos da intensidade da corrente, distância entre eletrodos, pH inicial do efluente e tempo de eletrólise foram avaliados experimentalmente, de acordo com um planejamento estatístico e análise de correlação. Para cada eletrodo, foram realizados 11 experimentos de EF com valores máximos e mínimos para os parâmetros de operação do reator. Empregando um nível de 95% de confiança na correlação de análises dos parâmetros a análise de correlação entre os parâmetros de EF, os modelos mostraram tendência de redução nas concentrações dos parâmetros físico-químicos e de metais, quando o pH inicial do efluente foi elevado, enquanto o tempo de EF e a voltagem aplicada apresentaram tendência de redução nos valores para uma menor distância entre os eletrodos.. Além disso, a eficiência do tratamento de EF tende a valores mais elevados com o aumento na intensidade de corrente. A fim de determinar as melhores condições de operação do reator, outros experimentos EF foram feitos variando o pH inicial de 6.5 a 9.0 e de 6.0 a 8.5 para eletrodos de ferro e alumínio, respectivamente, fixando a distância entre os eletrodos em 4.0 cm, a intensidade da corrente em 5.5 A e o tempo de EF em 30 minutos. Entretanto, esses experimentos mostraram que o fator de redução percentual na concentração dos parâmetros, causada pelo aumento no pH inicial do efluente, não foi significativo comparado aos experimentos anteriores. Nos tratamentos posteriores de EF, o pH do efluente foi mantido próximo ao original, evitando a introdução de outras substâncias no efluente. Mantendo o valor do pH do efluente em 7.5, outros experimentos de EF foram realizados variando o tempo de eletrólise de 15 a 120 min., e fixando a intensidade da corrente e distância entre os eletrodos em 5.5 A e 4.0 cm., respectivamente. Nessas condições, o tempo de EF fixado em 30 min. foi suficiente para alcançar uma boa eficiência, de acordo com o fator de redução, para maioria dos parâmetros analisados, sem aumentar muito a potência elétrica do reator, para os dois tipos de eletrodos. Os experimentos realizados com reator de EF mostraram uma alta eficiência na redução da turbidez e concentração de cromo (98%). Ademais, esse sistema também pode ser utilizado na redução de outras concentrações elementares como cálcio, potássio e zinco, para ambos os tipos de eletrodos (Fe/Al). Em comparação com os eletrodos de ferro, o eletrodo de alumínio apresentou um melhor fator de redução nos valores de DQO (80%) e um bom fator de redução de ferro (50%). Por outro lado, o método de EF para o tratamento de sistema de efluentes de curtumes foi também comparado ao método convencional utilizando agentes coagulantes e floculantes, mostrando uma grande semelhança entre eles no fator de redução. No método EF não é necessário introduzir substâncias para iniciar o processo de coagulação e floculação no tratamento de efluente.
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Utilização da eletrocoagulação no tratamento de efluente da indústria galvânica / Use of electrocoagulation in the treatment of wastewater from galvanizing industryTheodoro, Paulo Sérgio 18 February 2010 (has links)
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Previous issue date: 2010-02-18 / The aim of this work is devoted to reduction of the environmental impact of galvanic industry effluents. An electro-coagulation (EC) laboratory scale system using iron plates electrodes was studied for the removal of organic and inorganic pollutants as a by-product from the treatment of galvanic process based-platining industry. An EC reactor consisting of a 1,5 L conical container and a set of seven firmly assembled iron electrode plates, which were parallelly arranged to each other and electrically operated in mono-polar mode, was built. A 1.0 cm gap between the anode and cathode plates using a non-conducting horizontal support was chosen in order to operate the EC reactor in a low electrical current range. A long, electrical rotating cilindrical rotor, with 2,7cm blades at the end of it, made in non-conducting material, was used to turn mechanically the effluent around the rotor axis during the EC treatment. In addition, a 225 cm2 active electrode surface area was kept during the whole EC experiments. In order to obtain optimal values of reaction time, electrical current, rotor angular velocity, and initial effluent pH, a central composite rotatable design (CCRD) was applied. A wide range of reaction time (10-60 min), electrical current (0.3-3.0 A), rotor angular velocity (50-300 rpm), and initial efluent pH (3-10) were used, performing a total of 28 runs with 24+2x4 axial points and 4 central points. Physico-chemical parameters such as chemical oxygen demand (COD), color, turbidity, total solids, and metals (Cr, Ni, Zn, and Cu) were used as response variables. The measurements of physico-chemical parameter and metal concentration values in non- and treated waste waters were carried out by applying the Standard Methodology and the Synchrotron Radiation X-Ray Fluorescence (SR-TXRF) technique, respectively. Using the Statistica software, a 95%-significance level (p<0.05) of the predicted models and interaction effects between reactor operating variables on response variables were evaluated using 3-D response surface curves and analysis of variance. With the factorial design was obtained the following optimum conditions of the reactor, 35 minutes for the time of electrolysis, 170 rpm for agitation, 2.2 A for the electric current and 6.5 for pH. Under these conditions the removal of color and turbidity reached 100%, another considerable value was the removal of around 90% of COD and total solids. Moreover, a removal of around 99% of Zn and Cu was obtained, whereas for Cr and Ni obtained a removal of 100%. Finally, the results of technical and economic analysis showed the cost obtained by the treatment, indicating clearly that the method of electro-coagulation is very promising for industrial application. / O presente trabalho tem como objetivo remover os poluentes de um efluente de galvanização, de modo a reduzir o impacto ambiental dos efluentes da indústria galvânica. Para a remoção dos poluentes, orgânicos e inorgânicos, gerado nos processos de galvanização foi aplicada a eletrocoagulação (EC) em escala de laboratório utilizando eletrodos de ferro. Foi construído um reator de EC, constituído por um recipiente cônico com capacidade de 1,5 L e um eletrodo de ferro montado firmemente com seis placas de ferro, que foram dispostas paralelamente com uma distância de 1(um) centímetro, operado em modo mono-polar. O sistema de agitação mecânico foi construído com duas pás de geometria cilíndrica de 2,7 cm e uma haste de 31,5 cm feito com material não condutor acoplado em um motor elétrico. Durante o experimento da EC foi utilizada uma área efetiva de 225 cm2 do eletrodo. A fim de obter valores ideais do tempo de eletrolise, corrente elétrica, agitação e pH inicial do efluente, foi aplicado o planejamento estatístico composto central (DCCR) com fatorial 24+2X4 pontos axiais + 4 ponto centrais, totalizando 28 ensaios experimentais. Os valores aplicados as variáveis independentes foram de 0,3 a 3 A para a corrente, de 10 a 60 min. para o tempo de eletrolise, de 3 a 10 para o pH inicial e agitação como valores entre 50 e 300 rpm. Foram utilizadas como variáveis resposta os parâmetros físico químico tais como, a demanda química de oxigênio (DQO), cor, turbidez, Sólidos totais e concentração dos metais Cr, Ni, Zn e Cu.Todos os parâmetros físico-químicos foram determinados através o Método Padrão para análise de água, enquanto que as concentrações dos metais foram determinadas através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total, (SR-TXRF). Utilizando o software Statistica, com nível de significância de 95% (p <0,05), os modelos preditos e os efeitos de interação entre as variáveis de operação do reator e as variáveis respostas foram avaliados, utilizando as curvas 3-D de superfície de resposta e a análise de variância. Com o planejamento fatorial foi obtido as seguintes condições ótimas de trabalho do reator, 35 minutos para o tempo de eletrolise, 170 rpm para a agitação, 2,2 A para a corrente elétrica e 6,5 para o pH. Nestas condições a remoção da cor e turbidez alcançaram 100%, outro valor considerável foi a remoção em torno de 90% da DQO e sólidos totais. Além disso, uma remoção em torno de 99% de Zn e Cu também foi obtida, enquanto que para o Cr e Ni obteve-se uma remoção de 100%. Finalmente, os resultados da análise técnico-econômica mostraram o baixo custo obtido pelo tratamento, evidenciando claramente que o método da eletrocoagulação é muito promissor para aplicação industrial.
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