Diferentes técnicas têm sido desenvolvidas para eliminar micro-organismos de efluentes industriais e melhorar a sua qualidade final. Dentre elas, o uso de nanopartículas de prata (AgNPs) ancoradas em montmorilonita (MMT) tem demonstrado bons resultados. Neste contexto, este estudo teve por objetivo preparar híbridos de alginato de sódio (ALG) e MMT, com AgNPs ancoradas, visando sua posterior aplicação na desinfecção de efluentes industriais para águas de reuso. Inicialmente, as AgNPs foram sintetizadas por meio da redução química de íons prata com boroidreto de sódio, na presença de citrato de sódio. Em seguida, uma suspensão contendo AgNPs, MMT e ALG foi preparada. Os híbridos de MMT-ALG-AgNPs foram obtidos a partir do gotejamento da suspensão em uma solução aquosa de cloreto de cálcio (4,0% m/v). As AgNPs, assim como os híbridos, foram caracterizados por meio das técnicas de espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e difração de raios X (DRX). O conjunto de resultados confirmou a presença da MMT, com as AgNPs ancoradas em formato esférico, dispersa na matriz de alginato. Posteriormente, foi realizado o ensaio de difusão em ágar com dois tipos de micro-organismos (Escherichia coli e Staphylococcus aureus) para se verificar o potencial bactericida desses materiais. Os ensaios mostraram que houve a formação de zonas de inibição (ZOI) para ambas as bactérias. Os híbridos foram então utilizados na desinfecção de um efluente industrial e os resultados indicaram uma redução de 98,5% em termos de coliformes totais. Por fim, o efluente industrial foi submetido a outro processo de desinfecção utilizando radiação ultravioleta (UV), que é muito comum no tratamento de águas e efluentes, com a finalidade de comparar os resultados obtidos pelos dois métodos. Verificou-se que o percentual de remoção de coliformes totais, em relação ao tempo de contato, foi aproximadamente 16% maior no tratamento com os híbridos do que com a radiação UV, confirmando o potencial do material para o objetivo proposto. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-03-04T17:25:40Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosa Helena Lovatel.pdf: 7996972 bytes, checksum: 8c1966fc85def630979bd727eb3dbdde (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T17:25:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Rosa Helena Lovatel.pdf: 7996972 bytes, checksum: 8c1966fc85def630979bd727eb3dbdde (MD5) / Different techniques have been developed to eliminate microorganisms from industrial wastewater and improve its final quality for reuse. Among them, the use of silver nanoparticles (AgNPs) anchored on montmorillonite (MMT) has shown good results. In this context, the aim of this study was to prepare hybrid materials from sodium alginate (ALG) and MMT, decorated with AgNPs, for application in the disinfection of industrial wastewater for reuse. Initially, AgNPs were synthesized by chemical reduction of silver ions with sodium borohydride in the presence of sodium citrate. Then, a suspension containing AgNPs, MMT, and ALG was prepared. The hybrid MMT-ALG-AgNPs was obtained from dripping the suspension in an aqueous solution of calcium chloride (4.0% w/V).The AgNPs and the hybrids were characterized by UV-visible absorption spectroscopy (UV-Vis), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and X-ray diffraction (XRD).The set of results confirmed the presence of MMT decorated with AgNPs of spherical shape dispersed in the ALG matrix. The evaluation of the bactericidal potential of the hybrids was performed by the agar diffusion assay with two types of micro-organisms (Escherichia coli and Staphylococcus aureus). The tests evidenced the formation of a prominent zone of inhibition (ZOI) for both bacteria. The hybrids were then used in the disinfection of an industrial wastewater. The results indicated a reduction of up to 98.5% of total coliforms. For comparison bases, the industrial wastewater was subjected to another disinfection process using ultraviolet radiation (UV), which is very common in the treatment of water and wastewater. It was found that the removal of total coliforms with the hybrids was approximately 16% higher than the UV radiation, thus confirming the potential of these materials for the purpose of this work.

CAPES / Arranjos tecnológicos que integram sistemas de zona de raízes apresentam-se como uma opção plausível para adequação de efluentes, devido principalmente a sua simplicidade construtiva, baixo custo de implantação/operação e eficiência na remoção de poluentes. Estes sistemas atuam como filtros biológicos cultivados com macrófitas aquáticas, aplicados ao tratamento de esgotos domésticos e industriais. O presente estudo teve por objetivo a construção e o monitoramento de dois sistemas pilotos de tratamento de esgotos por zonas de raízes de fluxo hidráulico vertical livre e afogado, montados em recipientes plásticos com volume total de 220L cada. Neles foi cultivada a espécie vegetal Canna x generalis L.H Bailey (cana- indica), planta heliófita rizomatosa, com folhagens ornamentais e de inflorescências coloridas, cultivada sobre meio suporte com camadas de brita e areia. Os sistemas foram alimentados com substrato sintético tendo glicose como fonte de carbono, sob taxa hidráulica de aplicação de 125,8 L.m-2.dia-1 e matéria orgânica em termos de DQO de 300,93± mg.L-1. O sistema de fluxo afogado apresentou eficiências na remoção de Nitrogênio Total Kjeldahl, DQO e PO 4 de, 55±17%, 95±6% e 46±11% respectivamente. No sistema de fluxo livre as eficiências para remoção de Nitrogênio Total Kjeldahl, DQO e PO4 foram de 57±11%, 96±6% e 41±11%, demonstrando elevada remoção de matéria orgânica e nutrientes para os dois modelos estudados. / Technological arrangements that integrate systems root zone are presented as plausible option for effluents treatment, mainly because of their simplicity in construction, low cost of implementation/operation and efficiency in removing pollutants. These systems act as biological filters planted with macrophytes, applied to the treatment of domestic and industrial sewage. The present study aimed at the construction and monitoring of two pilot systems for sewage treatment of the roots zones of free vertical hydraulic flow and drowned, mounted in plastic containers with a total volume of 220L each. They were cultivated plant species Canna x generalis LH Bailey (cana indica), heliophytic rhizomatous plant with ornamental foliage and colorful flowers, grown on the support medium with layers of gravel and sand. The systems were fed synthetic substrate with glucose as carbon source, under hydraulic application rate of 125,8 L.m-2.day-1 an organic material and in terms of COD of 300,93± mg.L-1. The drowned system flow had removal efficiencies of Total Kjeldahl Nitrogen, COD and PO4 de, 55±17%, 95±6% e 46±11%respectively. In the system of free flow efficiencies for Total Kjeldahl Nitrogen removal, COD and PO4 were 57 ± 11%, 96 ± 6% and 41 ± 11%, showing high removal of organic matter and nutrients for the two models studied.

Thesis (MTech (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2018. / The sugar industry contributes to the development of the economy in many countries, including South Africa. The wastewater generated by this industry has a high pollution load, and therefore requires treatment before discharge to the environment. The primary aims of this study were to determine the performance of an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor treating sugarcane molasses and to develop an empirical model to predict the behaviour of the UASB in terms of chemical oxygen demand (COD) removal and biogas production. A UASB (46 L working volume) was inoculated with granular sludge from the brewery industry and was used to investigate the treatment of synthetic sugar industry wastewater with an average COD of 4101 mg/L. The experiments were designed using Design-Expert® Software Version 10. The analysis of variance for the models and the optimisation of reactor temperature and feed carbon to nitrogen (C/N ratio) were carried out using response surface methodology. The UASB was operated at constant hydraulic retention time and organic loading rate of 2.04 days and 2.01 kg/m3.d, respectively. A start-up period of 22 days was required to reach steady-state. The developed empirical models for total COD removal efficiency and biogas production rate were found to be statistically significant with Prob > F values of 0.0747 and 0.0495 and the determination coefficients (R2) were found to be 0.80 and 0.65, respectively. The optimal conditions were found to be at a temperature of 38oC and C/N ratio of 22 mgTOC/mgTN. The corresponding removal efficiencies in terms of total COD, five day biological oxygen demand, total nitrogen, total phosphorus, and sulphate was 77.7, 85.9, 99.2, 44.4 and 57.2%, respectively. Biogas was produced at a rate of 0.832 L/L.d with a methane, carbon dioxide and molecular oxygen content of 65.2, 32.8 and 0.6%. Results suggest that UASBs may offer a feasible option for reducing the organic strength of sugar industry wastewater, while simultaneously generating methane-rich biogas.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O complexo têxtil abrange uma das indústrias mais tradicionais da economia mundial e de grande importância na vida das pessoas, seus processos principalmente nas etapas de tingimento e acabamento, requerem um grande volume de água. Corantes são largamente utilizados e os efluentes gerados tornam-se altamente contaminadores de corpos receptores. Várias opções de tratamentos vêm sendo estudadas. O processo eletrolítico conhecido como eletrofloculação vem sendo visto como um método promissor. Outro método de tratamento muito promissor é a coagulação orgânica a qual possui vantagens em relação à coagulação química como a baixa toxicidade e biodegradabilidade. A eletrofloculação combinada com a coagulação orgânica torna-se um tratamento híbrido vantajoso desde que controlado. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi Implementar um controle baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA’s) em um sistema híbrido de tratamento (eletrofloculação e coagulação natural) para remoção do Corante Reativo Azul 5G de uma solução sintética. A escolha do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) deu-se por abranger todo o espaço experimental utilizando um número menor de ensaios. A partir desse delineamento foram executados 17 ensaios para análise estatística a qual validou o modelo matemático gerado. Com base nesse modelo foram gerados os bancos de dados de treinamento e validação da RNA que foi implementada no software Matlab. Testes empíricos definiram a arquitetura da RNA baseado no desempenho do treinamento com a configuração 3 camadas sendo 2 ocultas com 9 neurônios na primeira, 12 na segunda e 2 na camada de saída. O controle foi do tipo feedforward, mas devido ao ferro residual decorrente do tratamento necessitar de 24 horas de decantação para posterior leitura a ação feedback foi fornecida pelo modelo matemático preditivo. Os ensaios de controle comprovaram a eficiência do controlador para testes com perturbações negativas na concentração de corante na entrada do tratamento garantindo um valor de saída de concentração sempre abaixo do valor de set point estabelecido. Para perturbações positivas o controle não foi significativo o que se pode atribuir ao erro incluso do modelo matemático podendo ainda estar relacionado à variabilidade da qualidade das sementes de Moringa Oleífera Lam. / The textile complex covers one of the most traditional industries of the world economy and of great importance in the lives of people, processes mainly in the steps of dyeing and finishing, they require a large volume of water. Colorants are widely used and effluents become highly contaminants receptor bodies. Several treatment options are being studied. The electrolytic process known as electroflocculation has been seen as a promising method. Another very promising method of treatment is the organic coagulation which has advantages over chemical coagulation such as low toxicity and biodegradability. The electro flocculation combined with the organic coagulating becomes an advantageous hybrid treatment since controlled. In this context, the objective was to implement a control based on Artificial Neural Networks (ANN) in a hybrid treatment system (electro flocculation and natural coagulation) to remove the dye Reactive Blue 5G of a synthetic solution. The choice of Central Composite Rotational Design (CCRD) was given to cover the entire experimental space using a smaller number of trials. From this design were performed 17 tests for statistical analysis which validated the mathematical model generated. Based on this model were generated banks of training and validation of ANN data that was implemented in Matlab software. Empirical tests defined the ANN architecture based on training performance with setting 3 layers and 2 hidden with 9 neurons in the first, 12 in the second and two in the output layer. The control was the feedforward type, but due to residual iron resulting from treatment requires 24 hours of decanting for later reading the feedback action was provided by the predictive mathematical model. Control assays confirmed the efficiency of the controller to tests with negative perturbations in dye concentration at the entrance of the treatment concentration of ensuring output value always below the set setpoint value. For positive disturbances control was not significant which can be attributed to the mathematical model included error may also be related to the variability of the quality of the seeds of Moringa oleifera Lam.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O complexo têxtil abrange uma das indústrias mais tradicionais da economia mundial e de grande importância na vida das pessoas, seus processos principalmente nas etapas de tingimento e acabamento, requerem um grande volume de água. Corantes são largamente utilizados e os efluentes gerados tornam-se altamente contaminadores de corpos receptores. Várias opções de tratamentos vêm sendo estudadas. O processo eletrolítico conhecido como eletrofloculação vem sendo visto como um método promissor. Outro método de tratamento muito promissor é a coagulação orgânica a qual possui vantagens em relação à coagulação química como a baixa toxicidade e biodegradabilidade. A eletrofloculação combinada com a coagulação orgânica torna-se um tratamento híbrido vantajoso desde que controlado. Neste contexto, o objetivo desse trabalho foi Implementar um controle baseado em Redes Neurais Artificiais (RNA’s) em um sistema híbrido de tratamento (eletrofloculação e coagulação natural) para remoção do Corante Reativo Azul 5G de uma solução sintética. A escolha do Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) deu-se por abranger todo o espaço experimental utilizando um número menor de ensaios. A partir desse delineamento foram executados 17 ensaios para análise estatística a qual validou o modelo matemático gerado. Com base nesse modelo foram gerados os bancos de dados de treinamento e validação da RNA que foi implementada no software Matlab. Testes empíricos definiram a arquitetura da RNA baseado no desempenho do treinamento com a configuração 3 camadas sendo 2 ocultas com 9 neurônios na primeira, 12 na segunda e 2 na camada de saída. O controle foi do tipo feedforward, mas devido ao ferro residual decorrente do tratamento necessitar de 24 horas de decantação para posterior leitura a ação feedback foi fornecida pelo modelo matemático preditivo. Os ensaios de controle comprovaram a eficiência do controlador para testes com perturbações negativas na concentração de corante na entrada do tratamento garantindo um valor de saída de concentração sempre abaixo do valor de set point estabelecido. Para perturbações positivas o controle não foi significativo o que se pode atribuir ao erro incluso do modelo matemático podendo ainda estar relacionado à variabilidade da qualidade das sementes de Moringa Oleífera Lam. / The textile complex covers one of the most traditional industries of the world economy and of great importance in the lives of people, processes mainly in the steps of dyeing and finishing, they require a large volume of water. Colorants are widely used and effluents become highly contaminants receptor bodies. Several treatment options are being studied. The electrolytic process known as electroflocculation has been seen as a promising method. Another very promising method of treatment is the organic coagulation which has advantages over chemical coagulation such as low toxicity and biodegradability. The electro flocculation combined with the organic coagulating becomes an advantageous hybrid treatment since controlled. In this context, the objective was to implement a control based on Artificial Neural Networks (ANN) in a hybrid treatment system (electro flocculation and natural coagulation) to remove the dye Reactive Blue 5G of a synthetic solution. The choice of Central Composite Rotational Design (CCRD) was given to cover the entire experimental space using a smaller number of trials. From this design were performed 17 tests for statistical analysis which validated the mathematical model generated. Based on this model were generated banks of training and validation of ANN data that was implemented in Matlab software. Empirical tests defined the ANN architecture based on training performance with setting 3 layers and 2 hidden with 9 neurons in the first, 12 in the second and two in the output layer. The control was the feedforward type, but due to residual iron resulting from treatment requires 24 hours of decanting for later reading the feedback action was provided by the predictive mathematical model. Control assays confirmed the efficiency of the controller to tests with negative perturbations in dye concentration at the entrance of the treatment concentration of ensuring output value always below the set setpoint value. For positive disturbances control was not significant which can be attributed to the mathematical model included error may also be related to the variability of the quality of the seeds of Moringa oleifera Lam.

Diferentes técnicas têm sido desenvolvidas para eliminar micro-organismos de efluentes industriais e melhorar a sua qualidade final. Dentre elas, o uso de nanopartículas de prata (AgNPs) ancoradas em montmorilonita (MMT) tem demonstrado bons resultados. Neste contexto, este estudo teve por objetivo preparar híbridos de alginato de sódio (ALG) e MMT, com AgNPs ancoradas, visando sua posterior aplicação na desinfecção de efluentes industriais para águas de reuso. Inicialmente, as AgNPs foram sintetizadas por meio da redução química de íons prata com boroidreto de sódio, na presença de citrato de sódio. Em seguida, uma suspensão contendo AgNPs, MMT e ALG foi preparada. Os híbridos de MMT-ALG-AgNPs foram obtidos a partir do gotejamento da suspensão em uma solução aquosa de cloreto de cálcio (4,0% m/v). As AgNPs, assim como os híbridos, foram caracterizados por meio das técnicas de espectroscopia de absorção na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e de varredura (MEV), espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e difração de raios X (DRX). O conjunto de resultados confirmou a presença da MMT, com as AgNPs ancoradas em formato esférico, dispersa na matriz de alginato. Posteriormente, foi realizado o ensaio de difusão em ágar com dois tipos de micro-organismos (Escherichia coli e Staphylococcus aureus) para se verificar o potencial bactericida desses materiais. Os ensaios mostraram que houve a formação de zonas de inibição (ZOI) para ambas as bactérias. Os híbridos foram então utilizados na desinfecção de um efluente industrial e os resultados indicaram uma redução de 98,5% em termos de coliformes totais. Por fim, o efluente industrial foi submetido a outro processo de desinfecção utilizando radiação ultravioleta (UV), que é muito comum no tratamento de águas e efluentes, com a finalidade de comparar os resultados obtidos pelos dois métodos. Verificou-se que o percentual de remoção de coliformes totais, em relação ao tempo de contato, foi aproximadamente 16% maior no tratamento com os híbridos do que com a radiação UV, confirmando o potencial do material para o objetivo proposto. / Different techniques have been developed to eliminate microorganisms from industrial wastewater and improve its final quality for reuse. Among them, the use of silver nanoparticles (AgNPs) anchored on montmorillonite (MMT) has shown good results. In this context, the aim of this study was to prepare hybrid materials from sodium alginate (ALG) and MMT, decorated with AgNPs, for application in the disinfection of industrial wastewater for reuse. Initially, AgNPs were synthesized by chemical reduction of silver ions with sodium borohydride in the presence of sodium citrate. Then, a suspension containing AgNPs, MMT, and ALG was prepared. The hybrid MMT-ALG-AgNPs was obtained from dripping the suspension in an aqueous solution of calcium chloride (4.0% w/V).The AgNPs and the hybrids were characterized by UV-visible absorption spectroscopy (UV-Vis), transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), and X-ray diffraction (XRD).The set of results confirmed the presence of MMT decorated with AgNPs of spherical shape dispersed in the ALG matrix. The evaluation of the bactericidal potential of the hybrids was performed by the agar diffusion assay with two types of micro-organisms (Escherichia coli and Staphylococcus aureus). The tests evidenced the formation of a prominent zone of inhibition (ZOI) for both bacteria. The hybrids were then used in the disinfection of an industrial wastewater. The results indicated a reduction of up to 98.5% of total coliforms. For comparison bases, the industrial wastewater was subjected to another disinfection process using ultraviolet radiation (UV), which is very common in the treatment of water and wastewater. It was found that the removal of total coliforms with the hybrids was approximately 16% higher than the UV radiation, thus confirming the potential of these materials for the purpose of this work.

O processo galvanotécnico é responsável por gerar efluentes que contêm metais tóxicos e substâncias recalcitrantes. As restrições quanto à qualidade do lançamento de efluentes temse intensificado. Uma alternativa para essa problemática são os processos de separação por membranas, como a osmose inversa. O presente estudo teve por objetivo analisar duas estratégias para a melhoria do desempenho de uma central de tratamentos galvânicos, compostas por suas estapas atuais de tratamento como: Tratamento físco-químico, oxidação avançada, filtração simples e trocador iônico) e a possibilidade da inserção da osmose inversa no processo existente (estratégia 1) ou a substituição do trocador iônico pela membrana de osmose inversa (estratégia 2). Neste estudo foi utilizada uma membrana de poliamida com camada seletiva de polissulfona, poisdd foi observada a eficiência das estratégias propostas perante os parâmetros ambientais, em que foram observadas remoções superiores a 92% de níquel total, 90% de cobre total, 81% de zinco total, 93% de fósforo total, 87% de demanda química de oxigênio, 90% de nitrogênio amoniacal e 100% de sólidos suspensos totais para a estratégia 1. Neste trabalho, ainda foram analisados os modelos de bloqueio pela metodologia de Hermia e avaliadas as resistências da membrana, utilizando o efluente galvânico. Os resultados mostraram que a membrana apresentou 80% de resistência por concentração para a estratégia 1 e 40% de fouling para a estratégia 2. Em ambas estratégias, o modelo de Hermia apresentou maior índice para bloqueio irreversível e padrão. Para a estratégia 1, o processo ocorreu ao longo de 180 minutos, e foi observada uma redução do fluxo de permeado de 63%. Após a limpeza química, foi observada uma recuperação do fluxo superior a 93%, sendo que os 7% que não foi possível se recuperar correspondem ao fouling irreversível. Para a estratégia 2, o processo ocorreu ao longo de 90 minutos com uma redução de fluxo de 94%. Após a limpeza a química, foi observada uma recuperação de fluxo de 71%, também mostrando a presença de fouling irreversível. Com a utilização do software Rosa 9.1 DOW, foi detectada para uma demanda de 10m³/h, a necessidade de 3 módulos de osmose inversa com 24 membranas, com uma área de filtração de 891,84 m², com uma pressão de trabalho de 6 bar de pressão e uma potência de bomba de 3,48 kWh. O software mencionado detectou problemas de CaSO4, devido às características do efluente para aumentar a vida útil das membranas. Isso implicaria em um sistema de abrandamento antes de ser submetido à osmose inversa. A avaliação econômica simplificada em comparação ao modelo atual de tratamento e a inserção de uma nova tecnologia, implicaria na instalação de um movo equipamento que triplicaria os custos atuais da central de tratamento de efluentes. Tendo em vista que os padrões de lançamento estão com níveis no limite da legislação, o novo equipamento traria segurança no cumprimento da legislação sem ficar na eminência de autuações perante o órgão ambiental. Mesmo com a estratégia 2 atendendo os padrões de lançamento e possibilitando a substituição de um processo, a estratégia 1 mostou-se mais eficaz, por apresentar menores concentrações finais, consequentemente, resultando em maior tempo de operação e maior viada útil da membrana, com menores paradas para limpezas químicas e custos operacionais. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES. / The galvanotechnical industry is responsible for generating effluents containing heavy metals and recalcitrant substances. The restrictions on the quality of effluent discharge have intensified. An alternative to this problem are membrane separation processes, such as reverse osmosis. The present study had the objective of analyzing two strategies to improve the performance of a galvanic treatment center, composed of its current stages of treatment as: physico-chemical treatment, advanced oxidation, simple filtration and ion exchange. Then, it was studied the possibility of insertion of the reverse osmosis in the existing process (strategy 1) or the replacement of the ion exchanger by the reverse osmosis membrane (strategy 2). For this purpose, a polyamide membrane with a selective polysulfone layer was used, where the efficiency of the proposed strategies was observed for the environmental parameter. Using strategy 1, the results were observed above 92% of total nickel, 90% of total copper, 81% of zinc, 93% of total phosphorus, 87% of chemical oxygen demand (COD), 87% of ammonia nitrogen and 100% of total suspended s’olids. The Hermia methodology and the membrane resistance, using the galvanic effluent, were also analyzed by the blocking models. The results showed that the membrane presented 80% resistance per concentration for strategy 1 and 40% of fouling for strategy 2. In both strategies, the Hermia model presented a higher index for irreversible and standard block. For strategy 1, the process occurred over 180 minutes and a permeate flux reduction of 63% was observed. After the chemical cleaning, a recovery flow superior to 93% was observed, and 7% that could not be recovered correspond to irreversible fouling. For strategy 2, the process occurred over 90 minutes with a 94% of flow reduction. After cleaning, a flow recovery of 71% was observed, also showing the presence of irreversible fouling. The Rosa 9.1 DOW software showed that for a demand of 10m³ / h it would take 3 reverse osmosis modules with 24 membranes, filtration area of 891,84 m², working pressure of 6 bar pressure and a pump power of 3.48 kWh. The mentioned software detected problems of CaSO4, due to the effluent characteristics to increase the useful life of the membranes. This would imply a slowing system before being subjected to reverse osmosis. The simplified economic evaluation compared to the current treatment model and the insertion of a new technology, would entail the installation of a moving equipment that would triple the current costs of the effluent treatment plant. Considering that the release standards are at the limit of the legislation, the new equipment would treat security in compliance the legislation without being in the eminence of notices before the environmental agency. Even with strategy 2 meeting the launching standards and allowing the substitution of a process, strategy 1 has been shown to be more effective, since it presents lower final concentrations, resulting operating bigger life of the membrane, with lower stops for chemical clean-ups and operating costs.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_adamares.pdf: 1133592 bytes, checksum: ae7a653d67033a1597c77964e084a7b1 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / This work was evaluated the ability of commercial chitosan as sorbent powder and biotechnologically processed microspheres in the decoloration of industrial wastewater, being used at a concentration of 0.514 g per 50 ml of effluent. The results showed a significant reduction of COD (Chemical Oxygen Demand) by chitosan microspheres (99%) than powder (96%), during 168 hours of contact. Similar results were obtained during the decolorization of the industrial effluent; it was revealed a color removal of wastewater to 98% and 96%, respectively, for microspheres and chitosan powder in the same period of contact. The results obtained with chitosan powder were used for the studies with the microbial production of chitosan by Absidia corymbifera, considering the low cost of that process. The experiments were carried out using a 23 full factorial design, with variables such as industrial waste corn steep liquor (obtained from milling of corn), glycerin (obtained from excess of production of biodiesel) and urea, with the variables response and biomass production of chitosan. The results indicated the maximum yield of biomass of 21g/L and 88mg/g of chitosan. The microbiological polymer was characterized by absorption spectra of the infrared ray and X-ray diffraction, indicating 90.3% of deacetylation and a crystallinity index of 21%. The efficiency of chitosan powder in adsorption was evaluated using a 2² factorial design, with variables like the concentration of chitosan and agitation in the response variable discoloration. The results showed a removal process of 100.0% of the color of the effluent from industry of soft drinks and juices, and a COD reduction of 99.8% and 90.0% of TSS (total suspended solids). Thus, the results confirmed the effectiveness of microbiological chitosan powder in the biotechnological process of decolorization of effluent, suggesting that an alternative method to minimize pollution of receiving waters and water reuse / Neste trabalho foi avaliada a capacidade sorbente da quitosana comercial em pó e biotecnologicamente processada em microesferas na descoloração de efluente industrial, sendo utilizados na concentração de 0,514g para cada 50mL do efluente. Os resultados obtidos demonstraram uma significativa redução da DQO (Demanda Química de Oxigênio) pela quitosana em microesferas (99%) do que em pó (96%), com 168horas de contato. Resultados semelhantes foram obtidos no processo de descoloração do efluente industrial, tendo sido evidenciada uma remoção da cor do efluente de 98% e 96%, respectivamente, para microesferas e quitosana em pó, no mesmo período de contato. Os resultados obtidos com a quitosana em pó serviram de base para os estudos desenvolvidos com a produção microbiológica de quitosana por Absidia corymbifera, considerando o baixo custo daquele processo. Os experimentos foram realizados utilizando um planejamento fatorial completo 23, tendo como varáveis o resíduo industrial milhocina (obtido do beneficiamento do milho), glicerina (obtida do excedente da produção do biodiesel) e uréia, tendo como variáveis respostas a produção de biomassa e de quitosana. Os resultad os obtidos indicaram uma produção máxima de biomassa de 21g/L e 88mg/g de quitosana. O polímero microbiológico foi caracterizado através do espectro de absorção ao raio infravermelho e difração de raios- X, indicando 90,3% de deacetilação e um índice de cristalinidade de 21%. A eficiência da quitosana em pó na adsorção foi avaliada utilizando um planejamento fatorial 2², tendo como variáveis a concentração de quitosana e agitação, sob a variável resposta descoloração. Os resultados obtidos demonstraram um processo de remoção de 100,0% da cor do efluente de indústria produtora de refrigerantes e sucos, com uma redução de DQO de 99,8% e 90,0% de SST (Sólidos Suspensos Totais). Desta forma, os resultados confirmam a eficiência da quitosana microbiológica no processo biotecnológico de descoloração de efluente, sugerindo ser um método alternativo para minimizar a poluição das águas receptoras e reuso da água

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_rosileide_andrade.pdf: 37140920 bytes, checksum: 0822d27802efcfa2ece791f37a06d878 (MD5) Previous issue date: 2010-02-08 / The biosurfactants are amphipathic compounds produced by microorganisms with several important environmental and industrial applications, whose metabolites has been investigated, mainly by the advantages of biodegradability, production from renewable resources and functionality under extreme conditions. However, its use depends on the cost of production and purification, and compared to synthetic surfactants. Thus, in this work the use of resources consisting of industrial waste (Manipueira, corn steep liquor and whey) as low-cost alternative in the production of biosurfactants by the strains of the genus Candida. The studies were carried out initially with the strain of Candida lipolytica, maintained in the cultures of the Center for Research in Environmental Science UNICAP, to establish the formulation of a new medium for biosurfactant production using cassava wastewater as substrate according to factorial design 23. The results showed a reduction in surface tension of water 72mN / m to 26.35 mN / m by the biosurfactant produced by Candida lipolytica in medium formulated with 10% of Manipueira, 0.2% of ammonium sulfate and 0.1% of urea after 96 hours of culture. The biosurfactant produced was characterized as polymer composition due to high in carbohydrates, proteins and lipids, and shows high stability in a wide range of temperatures, showing efficiency in bioremediation processes by removing 81.7% of burnt motor oil is present in soil. The investigations were continued by a wild strain of Candida glabrata, isolated from soil in semi-arid, PE, Brazil. The isolated yeast was identified by morphology, by biochemical and molecular as C. glabrata, demonstrating the potential of producing biosurfactant using an experimental design type DCCR (central composite rotational design), using industrial waste corn steep liquor and whey, with significant reduction in surface tension of water from 72 to 28.53mN / m The isolated biosurfactant produced by C. glabrata, was described as due to high polymeric composition of lipids, proteins and carbohydrates demonstrating stable in high concentrations of sodium chloride, and remove 95% of burned motor oil in sandy soil. Because of the potential reduction of surface tension by C. lipolytica and C. glabrata, the process of production of these biosurfactants become economically viable due to the use of industrial waste to obtain these biopolymers, making the economic process with great potential for application in environmental processes / Os biossurfactantes são compostos anfipáticos produzidos por microrganismos com várias e importantes aplicações industriais e ambientais, cujos metabólitos vem sendo investigado, principalmente pelas vantagens de biodegradabilidade, produção a partir de fontes renováveis e funcionalidade sob condições extremas. Entretanto, seu uso depende do custo de produção e purificação, sendo comparados aos surfactantes sintéticos. Deste modo, neste trabalho foi estudada a utilização de meios constituídos por rejeitos industriais (manipueira, milhocina e soro de leite) como alternativa de baixo custo na produção de biossurfactantes pelas linhagens do Gênero Candida. Os estudos foram realizados, inicialmente com a linhagem de Candida lipolytica, mantida no banco de culturas do Núcleo de Pesquisa em Ciências Ambientas da UNICAP, visando estabelecer a formulação de um novo meio de produção de biossurfactante utilizando manipueira como substrato de acordo com planejamento fatorial de 23. Os resultados demonstraram a redução da tensão superficial da água de 72mN/m para 26,35mN/m pelo biossurfactante produzido por Candida lipolytica, em meio formulado com 10% da manipueira, 0,2% do sulfato de amônio e 0,1% da uréia após 96 horas de cultivo. O biossurfactante produzido foi caracterizado como polimérico devido a alta composição em carboidratos, proteínas e lipídeos, além de apresentar alta estabilidade em ampla faixa de temperaturas, demonstrando eficiência em processos de biorremediação removendo 81,7% do óleo queimado de motor presente em solo. As investigações foram continuadas por uma linhagem selvagem de Candida glabrata, isolada de solo do semi-árido, PE, Brasil. A levedura isolada foi identificada pela morfologia, por testes bioquímicos e moleculares como C. glabrata, demonstrando potencial de produção do biossurfactante, utilizando um planejamento experimental do tipo DCCR (Delineamento Composto Central Rotacional), empregando os resíduos industriais milhocina e soro de leite, havendo significativa redução da tensão superficial da água de 72 para 28, 53mN/m. O biossurfactante isolado produzido por C. glabrata, foi caracterizado como polimérico devido à alta composição em lipídeos, proteínas e carboidratos demostrando ser estável em altas concentrações de cloreto de sódio, além de remover 95% do óleo queimado de motor em solo arenoso. Devido o potencial de redução da tensão superficial por C. lipolytica e C. glabrata, o processo de produção destes biossurfactantes tornam-se economicamente viáveis devido a utilização de rejeitos industriais para obtenção destes biopolimeros, tornando o processo econômico com grande potencialidade de aplicação em processos ambientais

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