Os produtos lácteos são tidos como os alimentos mais perfeitos para o homem devido ao seu alto valor nutritivo. Entretanto, esses produtos vêm refletidos na elevada carga orgânica de efluente gerado. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são métodos químicos baseados na geração de radicais hidroxilas, que promovem a oxidação de compostos orgânicos. O uso de semicondutores no tratamento de efluentes tem sido de grande interesse devido à sua alta eficiência, estabilidade fotoquímica, natureza não-tóxica e baixo custo, especialmente quando a luz do sol é usada como fonte de irradiação. O uso de Óxido de Zinco (ZnO), por exemplo, além de mais econômico, absorve uma fração maior de espectro UV e tem melhor desempenho em pH neutro. Este estudo consistiu em avaliar a aplicação e eficiência da fotocatálise heterogênea (POA) solar com ZnO em termos de percentual de degradação de Carga Orgânica Total (COT) para um posterior tratamento biológico aerado visando melhorar as condições de despejo do efluente de modo a preservar o ecossistema e economia dos recursos naturais. O sistema POA consistiu de um volume fixo de efluente de 3L, de uma chapa metálica 800 x 250 mm revestida com uma formulação de tinta contendo ZnO, um reservatório de vidro, uma bomba centrífuga e aberto para absorção de radiações UV solar. Os resultados foram obtidos e analisados a partir do método de planejamento de experimentos em termos de percentual de degradação de COT. O melhor resultado apresentou um percentual de degradação de COT de 31,5% onde os níves das variáveis estudadas ocorreram em pH 8,0 em chapa de ZnO com espessura de 100 micrômetros (?m), utilizando o efluente in natura e o tempo total de reação de 3 h (180min). O efluente tratado pelo POA solar com ZnO foi submetido ao tratamento biológico aerado. O pH ótimo e a concentração de lodo foram de 6,0 e 5,0 mg/L, respectivamente. O percentual de degradação de COT para os tratamentos combinados foi de 75,1 % para o efluente de laticínios utilizado neste estudo. Isto sugere que o tratamento por POA utilizando ZnO seguido de um Tratamento Biológico Aerado seria uma alternativa promissora no tratamento de efluentes de laticínios. / Dairy products are the most perfect type of food for men due to its high nutritive value reflected on its high organic load of wastewater generated. The Advanced Oxidation Processes (AOP) are chemical methods based on the generation of hydroxyls radicals that promote the oxidation of organic compounds. The use of semiconductors in wastewater treatment has been of great interest owing to its high efficiency, photochemical stability, non-toxic nature and lower costs, especially when sunlight is used as source of irradiation. The use of Zinc Oxide (ZnO), for instance, besides being more economic, it also absorbs a greater range of UV spectrum and it has a better performance on neutral pH. This study consisted in evaluating the application and efficiency of solar photocatalytic oxidation (AOP) with ZnO in percentage terms of removal of Total Organic Carbon (TOC) prior to an aerobic biological treatment aiming to improve the conditions of the disposal of this wastewater in order to conserve the water environment and saving natural resources. The AOP system consisted of a working volume of 3 L, a sheet metal 800 x 250 mm covered with a paint formula containing ZnO, a glass vessel, a pump and an open system in order to collect solar UV radiation. The results were obtained and analyzed from design of experiments in terms of percentage of removal of TOC. The maximum percentage was found to be 31.5 % of removal of TOC and at pH 8.0, thickness of the sheet containing ZnO of 100 micrometers (?m), wastewater in natura and total time of reaction of 3 h (180 min). The solar AOP with ZnO treated wastewater was subjected to an aerobic biological treatment. The optimum pH and sludge loading were of 6.0 and 5.0 mg/L, respectively. The combination of both treatments resulted in 75.1 % of removal of TOC from the dairy wastewater used in this study. This suggests that the AOP using ZnO followed by an aerobic biological treatment would be a promising alternative for the treatment of dairy wastewater.

Os produtos lácteos são tidos como os alimentos mais perfeitos para o homem devido ao seu alto valor nutritivo. Entretanto, esses produtos vêm refletidos na elevada carga orgânica de efluente gerado. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são métodos químicos baseados na geração de radicais hidroxilas, que promovem a oxidação de compostos orgânicos. O uso de semicondutores no tratamento de efluentes tem sido de grande interesse devido à sua alta eficiência, estabilidade fotoquímica, natureza não-tóxica e baixo custo, especialmente quando a luz do sol é usada como fonte de irradiação. O uso de Óxido de Zinco (ZnO), por exemplo, além de mais econômico, absorve uma fração maior de espectro UV e tem melhor desempenho em pH neutro. Este estudo consistiu em avaliar a aplicação e eficiência da fotocatálise heterogênea (POA) solar com ZnO em termos de percentual de degradação de Carga Orgânica Total (COT) para um posterior tratamento biológico aerado visando melhorar as condições de despejo do efluente de modo a preservar o ecossistema e economia dos recursos naturais. O sistema POA consistiu de um volume fixo de efluente de 3L, de uma chapa metálica 800 x 250 mm revestida com uma formulação de tinta contendo ZnO, um reservatório de vidro, uma bomba centrífuga e aberto para absorção de radiações UV solar. Os resultados foram obtidos e analisados a partir do método de planejamento de experimentos em termos de percentual de degradação de COT. O melhor resultado apresentou um percentual de degradação de COT de 31,5% onde os níves das variáveis estudadas ocorreram em pH 8,0 em chapa de ZnO com espessura de 100 micrômetros (?m), utilizando o efluente in natura e o tempo total de reação de 3 h (180min). O efluente tratado pelo POA solar com ZnO foi submetido ao tratamento biológico aerado. O pH ótimo e a concentração de lodo foram de 6,0 e 5,0 mg/L, respectivamente. O percentual de degradação de COT para os tratamentos combinados foi de 75,1 % para o efluente de laticínios utilizado neste estudo. Isto sugere que o tratamento por POA utilizando ZnO seguido de um Tratamento Biológico Aerado seria uma alternativa promissora no tratamento de efluentes de laticínios. / Dairy products are the most perfect type of food for men due to its high nutritive value reflected on its high organic load of wastewater generated. The Advanced Oxidation Processes (AOP) are chemical methods based on the generation of hydroxyls radicals that promote the oxidation of organic compounds. The use of semiconductors in wastewater treatment has been of great interest owing to its high efficiency, photochemical stability, non-toxic nature and lower costs, especially when sunlight is used as source of irradiation. The use of Zinc Oxide (ZnO), for instance, besides being more economic, it also absorbs a greater range of UV spectrum and it has a better performance on neutral pH. This study consisted in evaluating the application and efficiency of solar photocatalytic oxidation (AOP) with ZnO in percentage terms of removal of Total Organic Carbon (TOC) prior to an aerobic biological treatment aiming to improve the conditions of the disposal of this wastewater in order to conserve the water environment and saving natural resources. The AOP system consisted of a working volume of 3 L, a sheet metal 800 x 250 mm covered with a paint formula containing ZnO, a glass vessel, a pump and an open system in order to collect solar UV radiation. The results were obtained and analyzed from design of experiments in terms of percentage of removal of TOC. The maximum percentage was found to be 31.5 % of removal of TOC and at pH 8.0, thickness of the sheet containing ZnO of 100 micrometers (?m), wastewater in natura and total time of reaction of 3 h (180 min). The solar AOP with ZnO treated wastewater was subjected to an aerobic biological treatment. The optimum pH and sludge loading were of 6.0 and 5.0 mg/L, respectively. The combination of both treatments resulted in 75.1 % of removal of TOC from the dairy wastewater used in this study. This suggests that the AOP using ZnO followed by an aerobic biological treatment would be a promising alternative for the treatment of dairy wastewater.

A água residual do processamento do pescado contém elevados teores de matéria orgânica, íons e microrganismos. Devido a essa composição, há a necessidade de tratamento antes do retorno do efluente aos corpos hídricos ou ao meio ambiente. Mesmo após o tratamento, ainda pode haver contaminantes presentes no efluente tratado. Desse modo, práticas sustentáveis de gerenciamento de resíduos, tais como o reúso destes na agricultura, mostram-se adicionais ao tratamento e alternativas ao lançamento do material residual nos diferentes ecossistemas. O objetivo deste trabalho consistiu, inicialmente, em caracterizar química, física e microbiologicamente a água residual proveniente de uma indústria que realiza o beneficiamento de tilápia (Oreochromis niloticus), bem como do efluente tratado, oriundo de uma estação pertencente à própria indústria. Observou-se uma eficiência média de remoção de 90% da matéria orgânica. A concentração microbiana, todavia, apresentou aumento considerável no efluente tratado, tendo sido observado maior número de colônias de Escherichia coli. Ademais, esse mesmo material líquido apresentou concentração média de 123,4 mg/L de nitrogênio e 10,55 mg/L de fósforo, valores considerados elevados. Isso pode ser explicado pela adição inadequada de outros resíduos presentes na indústria, como dejetos humanos, às etapas de tratamento. Realizaram-se, posteriormente, ensaios de irrigação em plantas e sementes de alface (Lactuca sativa var.crispa), empregando-se cada resíduo líquido nas concentrações de 25%, 50%, 75% e 100%. Não houve efeitos adversos ao potencial fisiológico das sementes. Para as plantas cultivadas em substrato de argila, o aumento da concentração dos efluentes aplicados acarretou o acúmulo do íon cloreto (Cl-) nas alfaces. Nesse contexto, constataram-se correlações negativas entre o aumento da concentração de cloreto nos tecidos vegetais, a bioamassa e o crescimento da parte aérea e do sistema radicular. Observou-se, ainda, o aumento da taxa de mortalidade vegetal nos tratamentos irrigados com água residual, à medida que se aumentaram as concentrações desse resíduo. Os resultados referentes à irrigação permitem concluir que o efluente tratado, nas concentrações de 25% e 50%, possibilitou melhor desempenho agronômico. As análises microbiológicas das plantas irrigadas com o efluente em tais concentrações, por sua vez, não mostraram a presença de bactérias patogênicas constantes na legislação brasileira. Apesar disso, melhor gerenciamento das etapas do tratamento dos efluentes faz-se necessário, a fim de que a prática de reúso agrícola seja segura e permita geração de receitas, quesitos estes indispensáveis para a maior ecoeficiência das empresas / Fish processing wastewater contains high levels of organic matter, ions and microorganisms. Because of this composition, it is necessary to treat this effluent before its return to water bodies or the environment. Despite the treatment, there can be some remaining contaminants in the treated wastewater. Thus, sustainable practices regarding the wastes management, such as their reuse in agriculture, turn out to be an additional option to the treatment and an alternative to the disposal of these compounds in different ecosystems. The objective of this work was initially to perform chemical, physical and microbiological characterizations of a raw wastewater coming from a tilapia (Oreochromis niloticus) processing plant as well as the treated wastewater. The latter was collected from a waste treatment facility located beside and belonging to this same industry. There was a removal efficiency of 90% in organic matter. Nevertheless, bacteria concentration, mainly Escherichia coli, increased in the treated wastewater. Furthermore, this same liquid waste presented a medium concentration of 123.4 mg/L in nitrogen, and 10.55 mg/L in phosphorus, values considered important. These facts can be explained by the inappropriate addition, during the treatment stages, of other wastes present in the industry like human excrements. Secondly, irrigation trials were performed in lettuce (Lactuca sativa var.crispa) and its seeds by using each wastewater at concentrations of 25%, 50%, 75% and 100%. There were not any adverse effects to the seeds physiological potential. For plants which were grown in a clay substrate, the increase in the applied effluents caused lettuce to cumulate chloride (Cl-). In this respect, negative correlations between the chloride concentration in plants tissues, biomass, and shoot and root growth, were observed. There was still an increase in the plants mortality rate in lettuce irrigated with raw wastewater as the concentrations of this effluent became greater. These tests showed that the treated wastewater at concentrations of 25% and 50% had the best agronomic performance. The microbiological analyses of these treatments in turn did not reveal the presence of pathogenic bacteria present in the Brazilian laws. Despite this fact, a better management of the treatment stages is compulsory in order to achieve a safer wastewater reuse. Moreover, there can be a production of incomes, which represents an asset for ecoefficient companies

A água residual do processamento do pescado contém elevados teores de matéria orgânica, íons e microrganismos. Devido a essa composição, há a necessidade de tratamento antes do retorno do efluente aos corpos hídricos ou ao meio ambiente. Mesmo após o tratamento, ainda pode haver contaminantes presentes no efluente tratado. Desse modo, práticas sustentáveis de gerenciamento de resíduos, tais como o reúso destes na agricultura, mostram-se adicionais ao tratamento e alternativas ao lançamento do material residual nos diferentes ecossistemas. O objetivo deste trabalho consistiu, inicialmente, em caracterizar química, física e microbiologicamente a água residual proveniente de uma indústria que realiza o beneficiamento de tilápia (Oreochromis niloticus), bem como do efluente tratado, oriundo de uma estação pertencente à própria indústria. Observou-se uma eficiência média de remoção de 90% da matéria orgânica. A concentração microbiana, todavia, apresentou aumento considerável no efluente tratado, tendo sido observado maior número de colônias de Escherichia coli. Ademais, esse mesmo material líquido apresentou concentração média de 123,4 mg/L de nitrogênio e 10,55 mg/L de fósforo, valores considerados elevados. Isso pode ser explicado pela adição inadequada de outros resíduos presentes na indústria, como dejetos humanos, às etapas de tratamento. Realizaram-se, posteriormente, ensaios de irrigação em plantas e sementes de alface (Lactuca sativa var.crispa), empregando-se cada resíduo líquido nas concentrações de 25%, 50%, 75% e 100%. Não houve efeitos adversos ao potencial fisiológico das sementes. Para as plantas cultivadas em substrato de argila, o aumento da concentração dos efluentes aplicados acarretou o acúmulo do íon cloreto (Cl-) nas alfaces. Nesse contexto, constataram-se correlações negativas entre o aumento da concentração de cloreto nos tecidos vegetais, a bioamassa e o crescimento da parte aérea e do sistema radicular. Observou-se, ainda, o aumento da taxa de mortalidade vegetal nos tratamentos irrigados com água residual, à medida que se aumentaram as concentrações desse resíduo. Os resultados referentes à irrigação permitem concluir que o efluente tratado, nas concentrações de 25% e 50%, possibilitou melhor desempenho agronômico. As análises microbiológicas das plantas irrigadas com o efluente em tais concentrações, por sua vez, não mostraram a presença de bactérias patogênicas constantes na legislação brasileira. Apesar disso, melhor gerenciamento das etapas do tratamento dos efluentes faz-se necessário, a fim de que a prática de reúso agrícola seja segura e permita geração de receitas, quesitos estes indispensáveis para a maior ecoeficiência das empresas / Fish processing wastewater contains high levels of organic matter, ions and microorganisms. Because of this composition, it is necessary to treat this effluent before its return to water bodies or the environment. Despite the treatment, there can be some remaining contaminants in the treated wastewater. Thus, sustainable practices regarding the wastes management, such as their reuse in agriculture, turn out to be an additional option to the treatment and an alternative to the disposal of these compounds in different ecosystems. The objective of this work was initially to perform chemical, physical and microbiological characterizations of a raw wastewater coming from a tilapia (Oreochromis niloticus) processing plant as well as the treated wastewater. The latter was collected from a waste treatment facility located beside and belonging to this same industry. There was a removal efficiency of 90% in organic matter. Nevertheless, bacteria concentration, mainly Escherichia coli, increased in the treated wastewater. Furthermore, this same liquid waste presented a medium concentration of 123.4 mg/L in nitrogen, and 10.55 mg/L in phosphorus, values considered important. These facts can be explained by the inappropriate addition, during the treatment stages, of other wastes present in the industry like human excrements. Secondly, irrigation trials were performed in lettuce (Lactuca sativa var.crispa) and its seeds by using each wastewater at concentrations of 25%, 50%, 75% and 100%. There were not any adverse effects to the seeds physiological potential. For plants which were grown in a clay substrate, the increase in the applied effluents caused lettuce to cumulate chloride (Cl-). In this respect, negative correlations between the chloride concentration in plants tissues, biomass, and shoot and root growth, were observed. There was still an increase in the plants mortality rate in lettuce irrigated with raw wastewater as the concentrations of this effluent became greater. These tests showed that the treated wastewater at concentrations of 25% and 50% had the best agronomic performance. The microbiological analyses of these treatments in turn did not reveal the presence of pathogenic bacteria present in the Brazilian laws. Despite this fact, a better management of the treatment stages is compulsory in order to achieve a safer wastewater reuse. Moreover, there can be a production of incomes, which represents an asset for ecoefficient companies