O presente trabalho tem como objetivo estudar a biomassa seca e homogeneizada do macrófito aquático Salvinia herzogii como material sorvente de petróleos, e compostos orgânicos selecionados, dispersos, ou não, em meio aquoso. Amostras do macrófito foram coletadas em águas superficiais do Estado do Rio Grande do Sul, lavados, secados a 60°C, moídos, peneirados e embalados em sacos de polietileno. Propriedades físicas, químicas, interfaciais e bioquímicas da biomassa foram determinadas e realizaram-se estudos de sorção de óleos puros na ausência de água, de óleos espalhados em filmes sobre superfície de água, de óleos emulsificados em água e de compostos orgânicos solúveis em água. A biomassa seca da Salvinia herzogii mostrou-se eficiente na sorção de óleos com desempenho superior a um sorvente comercial, a Turfa ("Peat Sorb"). O processo de sorção ocorre por adsorção (forças hidrofóbicas) e por absorção (difusão) no interior de poros e vazios da biomassa. A capilaridade, característica das plantas vasculares contribui grandemente para a absorção dos óleos e compostos orgânicos. Na ausência de água os valores máximos de acumulação foram de 10,8 g de Nujol e 8,3 g de petróleo de Marlin por grama de biomassa seca. No tratamento de manchas de petróleo de Marlin sobre superfície de água a acumulação foi de 14,5 g de petróleo por grama de biomassa seca. A sorção do óleo emulsificado em água segue o modelo de Freundlich. Os valores máximos de acumulação foram de 340 mg de óleo por grama de biomassa seca Foram também feitos estudos empregando a biomassa seca prensada na forma de filtros e em leitos de colunas para o tratamento contínuo de emulsões óleo-água. Na fIltração de emulsões óleo-água foram retidos 90 % do óleo com uma acumulação de 1,33 g por grama de biomassa. Em coluna de fluxo ascendente para o tratamento de emulsões óleo-água foram tratados 2320 L de emulsão óleo-água através de um leito de 30 cm de altura com 700 g de biomassa que reteve 590 g de petróleo. A biomassa final contendo o óleo apresentou um poder calorífico superior de 4700 cal/g. A filtração de soluções de azul de metileno (AM) e de tensoativo resultaram na acumulação de 66 mg de AM e de 370 mg de tensoativo por grama de biomassa respectivamente. O custo aproximado de obtenção da biomassa foi estimado em US$ 0,65 por kg, sem considerar investimentos de instalações. A alternativa técnica apresenta um grande potencial como polimento final no tratamento de efluentes e derrames oleosos. As vantagens do processo são a cinética elevada, alta capacidade de retenção e o baixo custo. Os resultados são discutidos em termos de propriedades químicas e fisico-químicas envolvidas nos processos apresentados sendo discutidas as questões relativas à hidrofobicidade. / The present work aims to study the dry and homogenised biomass of the aquatic macrophyte Salvinia herzogii as a sorbing material for petroleum and organic compounds dispersed or not in aquatic medium. Samples of the macrophyte were collected in water sources from Rio Grande do Sul, dried at 60°C, grinded, sieved and packed in polystyrene bags. Physical, chemical, interfacial and biochemical properties of the biomass have been determined; sorption studies of pure oils in the absence of water, oil film's spread on the water surface, emulsified oils in water and water soluble organic compounds have been carried out. The dried biomass of Salvinia herzogii showed efficiency in oil sorption with a performance superior to the commercial Peat Sorb. The sorption process occurs through adsorption (hydrophobic forces) and absorption (diffusion) inside the biomass pores and holes. The dried biomass of Salvinia herzogii was efficient for oil sorption with a better performance than commercial sorbents (peat Sorb). The capillarity, characteristic of vascular plants, greatly contributes to the adsorption of oils and organic compounds. In the absence of water maximum accumulation values were 10.8 grams of Nujol and 8.3 of grams Marlin oil (petroleum) per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. The sorption of oil emulsified with water follows the Freundlich model. Maximum accumulation values were 340 mg of oil per gram of dried biomass. Experiments with the dried biomass pressed as a filter and column beds for continuous treatment of oil-water emulsions were also made. In the filtration of water-oil emulsions 90% ofthe oil was retained with an accumulation of 1.33 gram per gram of biomass. In an ascendant flow column for water-oil emulsion treatment, 2320 L of wateroil emulsion were treated in a 30 cm height bed containing 700 grams of biomass which retained 590 grams of oil. The final oil containing biomass showed a heat power bigger than 4700 cal/g. The filtration of methylene blue solutions (MB) and surfactant resulted in the accumulation of 66 mg of MB and 0.37 g of surfactant per gram of dried biomass respectively. The approximated biomass cost was estimated as US$ 0.65 per kg, without taking into account facilities investments. The technical alternative presents great potential as fmal polishing in effluent treatment and oil spills. Process advantages are fast kinetics, high retention capacity and low cost. Results are discussed in terms of chemical and physico chemical properties involved in the studied processes and questions related to hydrophobicity are also discussed.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a biomassa seca e homogeneizada do macrófito aquático Salvinia herzogii como material sorvente de petróleos, e compostos orgânicos selecionados, dispersos, ou não, em meio aquoso. Amostras do macrófito foram coletadas em águas superficiais do Estado do Rio Grande do Sul, lavados, secados a 60°C, moídos, peneirados e embalados em sacos de polietileno. Propriedades físicas, químicas, interfaciais e bioquímicas da biomassa foram determinadas e realizaram-se estudos de sorção de óleos puros na ausência de água, de óleos espalhados em filmes sobre superfície de água, de óleos emulsificados em água e de compostos orgânicos solúveis em água. A biomassa seca da Salvinia herzogii mostrou-se eficiente na sorção de óleos com desempenho superior a um sorvente comercial, a Turfa ("Peat Sorb"). O processo de sorção ocorre por adsorção (forças hidrofóbicas) e por absorção (difusão) no interior de poros e vazios da biomassa. A capilaridade, característica das plantas vasculares contribui grandemente para a absorção dos óleos e compostos orgânicos. Na ausência de água os valores máximos de acumulação foram de 10,8 g de Nujol e 8,3 g de petróleo de Marlin por grama de biomassa seca. No tratamento de manchas de petróleo de Marlin sobre superfície de água a acumulação foi de 14,5 g de petróleo por grama de biomassa seca. A sorção do óleo emulsificado em água segue o modelo de Freundlich. Os valores máximos de acumulação foram de 340 mg de óleo por grama de biomassa seca Foram também feitos estudos empregando a biomassa seca prensada na forma de filtros e em leitos de colunas para o tratamento contínuo de emulsões óleo-água. Na fIltração de emulsões óleo-água foram retidos 90 % do óleo com uma acumulação de 1,33 g por grama de biomassa. Em coluna de fluxo ascendente para o tratamento de emulsões óleo-água foram tratados 2320 L de emulsão óleo-água através de um leito de 30 cm de altura com 700 g de biomassa que reteve 590 g de petróleo. A biomassa final contendo o óleo apresentou um poder calorífico superior de 4700 cal/g. A filtração de soluções de azul de metileno (AM) e de tensoativo resultaram na acumulação de 66 mg de AM e de 370 mg de tensoativo por grama de biomassa respectivamente. O custo aproximado de obtenção da biomassa foi estimado em US$ 0,65 por kg, sem considerar investimentos de instalações. A alternativa técnica apresenta um grande potencial como polimento final no tratamento de efluentes e derrames oleosos. As vantagens do processo são a cinética elevada, alta capacidade de retenção e o baixo custo. Os resultados são discutidos em termos de propriedades químicas e fisico-químicas envolvidas nos processos apresentados sendo discutidas as questões relativas à hidrofobicidade. / The present work aims to study the dry and homogenised biomass of the aquatic macrophyte Salvinia herzogii as a sorbing material for petroleum and organic compounds dispersed or not in aquatic medium. Samples of the macrophyte were collected in water sources from Rio Grande do Sul, dried at 60°C, grinded, sieved and packed in polystyrene bags. Physical, chemical, interfacial and biochemical properties of the biomass have been determined; sorption studies of pure oils in the absence of water, oil film's spread on the water surface, emulsified oils in water and water soluble organic compounds have been carried out. The dried biomass of Salvinia herzogii showed efficiency in oil sorption with a performance superior to the commercial Peat Sorb. The sorption process occurs through adsorption (hydrophobic forces) and absorption (diffusion) inside the biomass pores and holes. The dried biomass of Salvinia herzogii was efficient for oil sorption with a better performance than commercial sorbents (peat Sorb). The capillarity, characteristic of vascular plants, greatly contributes to the adsorption of oils and organic compounds. In the absence of water maximum accumulation values were 10.8 grams of Nujol and 8.3 of grams Marlin oil (petroleum) per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. The sorption of oil emulsified with water follows the Freundlich model. Maximum accumulation values were 340 mg of oil per gram of dried biomass. Experiments with the dried biomass pressed as a filter and column beds for continuous treatment of oil-water emulsions were also made. In the filtration of water-oil emulsions 90% ofthe oil was retained with an accumulation of 1.33 gram per gram of biomass. In an ascendant flow column for water-oil emulsion treatment, 2320 L of wateroil emulsion were treated in a 30 cm height bed containing 700 grams of biomass which retained 590 grams of oil. The final oil containing biomass showed a heat power bigger than 4700 cal/g. The filtration of methylene blue solutions (MB) and surfactant resulted in the accumulation of 66 mg of MB and 0.37 g of surfactant per gram of dried biomass respectively. The approximated biomass cost was estimated as US$ 0.65 per kg, without taking into account facilities investments. The technical alternative presents great potential as fmal polishing in effluent treatment and oil spills. Process advantages are fast kinetics, high retention capacity and low cost. Results are discussed in terms of chemical and physico chemical properties involved in the studied processes and questions related to hydrophobicity are also discussed.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a biomassa seca e homogeneizada do macrófito aquático Salvinia herzogii como material sorvente de petróleos, e compostos orgânicos selecionados, dispersos, ou não, em meio aquoso. Amostras do macrófito foram coletadas em águas superficiais do Estado do Rio Grande do Sul, lavados, secados a 60°C, moídos, peneirados e embalados em sacos de polietileno. Propriedades físicas, químicas, interfaciais e bioquímicas da biomassa foram determinadas e realizaram-se estudos de sorção de óleos puros na ausência de água, de óleos espalhados em filmes sobre superfície de água, de óleos emulsificados em água e de compostos orgânicos solúveis em água. A biomassa seca da Salvinia herzogii mostrou-se eficiente na sorção de óleos com desempenho superior a um sorvente comercial, a Turfa ("Peat Sorb"). O processo de sorção ocorre por adsorção (forças hidrofóbicas) e por absorção (difusão) no interior de poros e vazios da biomassa. A capilaridade, característica das plantas vasculares contribui grandemente para a absorção dos óleos e compostos orgânicos. Na ausência de água os valores máximos de acumulação foram de 10,8 g de Nujol e 8,3 g de petróleo de Marlin por grama de biomassa seca. No tratamento de manchas de petróleo de Marlin sobre superfície de água a acumulação foi de 14,5 g de petróleo por grama de biomassa seca. A sorção do óleo emulsificado em água segue o modelo de Freundlich. Os valores máximos de acumulação foram de 340 mg de óleo por grama de biomassa seca Foram também feitos estudos empregando a biomassa seca prensada na forma de filtros e em leitos de colunas para o tratamento contínuo de emulsões óleo-água. Na fIltração de emulsões óleo-água foram retidos 90 % do óleo com uma acumulação de 1,33 g por grama de biomassa. Em coluna de fluxo ascendente para o tratamento de emulsões óleo-água foram tratados 2320 L de emulsão óleo-água através de um leito de 30 cm de altura com 700 g de biomassa que reteve 590 g de petróleo. A biomassa final contendo o óleo apresentou um poder calorífico superior de 4700 cal/g. A filtração de soluções de azul de metileno (AM) e de tensoativo resultaram na acumulação de 66 mg de AM e de 370 mg de tensoativo por grama de biomassa respectivamente. O custo aproximado de obtenção da biomassa foi estimado em US$ 0,65 por kg, sem considerar investimentos de instalações. A alternativa técnica apresenta um grande potencial como polimento final no tratamento de efluentes e derrames oleosos. As vantagens do processo são a cinética elevada, alta capacidade de retenção e o baixo custo. Os resultados são discutidos em termos de propriedades químicas e fisico-químicas envolvidas nos processos apresentados sendo discutidas as questões relativas à hidrofobicidade. / The present work aims to study the dry and homogenised biomass of the aquatic macrophyte Salvinia herzogii as a sorbing material for petroleum and organic compounds dispersed or not in aquatic medium. Samples of the macrophyte were collected in water sources from Rio Grande do Sul, dried at 60°C, grinded, sieved and packed in polystyrene bags. Physical, chemical, interfacial and biochemical properties of the biomass have been determined; sorption studies of pure oils in the absence of water, oil film's spread on the water surface, emulsified oils in water and water soluble organic compounds have been carried out. The dried biomass of Salvinia herzogii showed efficiency in oil sorption with a performance superior to the commercial Peat Sorb. The sorption process occurs through adsorption (hydrophobic forces) and absorption (diffusion) inside the biomass pores and holes. The dried biomass of Salvinia herzogii was efficient for oil sorption with a better performance than commercial sorbents (peat Sorb). The capillarity, characteristic of vascular plants, greatly contributes to the adsorption of oils and organic compounds. In the absence of water maximum accumulation values were 10.8 grams of Nujol and 8.3 of grams Marlin oil (petroleum) per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. In the treatment of Marlin oil spilled on water the accumulation was 14.5 grams of oil per gram of dried biomass. The sorption of oil emulsified with water follows the Freundlich model. Maximum accumulation values were 340 mg of oil per gram of dried biomass. Experiments with the dried biomass pressed as a filter and column beds for continuous treatment of oil-water emulsions were also made. In the filtration of water-oil emulsions 90% ofthe oil was retained with an accumulation of 1.33 gram per gram of biomass. In an ascendant flow column for water-oil emulsion treatment, 2320 L of wateroil emulsion were treated in a 30 cm height bed containing 700 grams of biomass which retained 590 grams of oil. The final oil containing biomass showed a heat power bigger than 4700 cal/g. The filtration of methylene blue solutions (MB) and surfactant resulted in the accumulation of 66 mg of MB and 0.37 g of surfactant per gram of dried biomass respectively. The approximated biomass cost was estimated as US$ 0.65 per kg, without taking into account facilities investments. The technical alternative presents great potential as fmal polishing in effluent treatment and oil spills. Process advantages are fast kinetics, high retention capacity and low cost. Results are discussed in terms of chemical and physico chemical properties involved in the studied processes and questions related to hydrophobicity are also discussed.

No description available.

Variability in the structure of the macroeukaryotic epiphytic fraction of Posidonia oceanica leaves has been previously described under optical microscope or dissecting microscope (classical microscopy approach). We tested the sensitivity of two molecular techniques (Temperature gradient gel electrophoresis (TGGE) and small ribosomal subunit (SSU) clone libraries), as an alternative to classical microscopy method, to detect variability in the structure of that epiphytic assemblage. We also investigated the relationship between diversity/composition of epiphytic macroalgae, the most diverse and abundant component of the assemblage, and Nitrate reductase (NR) activity (as a measure of nitrogen assimilation capacity from water column, which is an ecosystem key process). TGGE and SSU clone libraries were able to monitor changes in the structure of that assemblage and overcame some disadvantages of the classical microscopy approach, such as taxonomic impediment. In addition, the composition of the assemblage suggested playing a relevant role in determining nitrogen assimilation rates. / La variabilidad en la estructura de la fracción epífita macroeucariota de las hojas de Posidonia oceanica se ha estudiado previamente mediante microscopio óptico o lupa binocular (aproximación clasica). Por un lado, se estudió la sensibilidad de dos técnicas moleculares (electroforesis en geles de gradiente de temperatura (TGGE) y librerías de clones de los genes de la subunidad pequeña del ribosoma (SSU), como alternativa al método clásico, en la detección de variabilidad en la estructura de esa comunidad epífita. Por otro lado, se investigó la relación entre la diversidad/composición de las macroalgas epífitas, el componente más abundante y diverso de esta comunidad, y la actividad Nitrato reductasa (NR) (como una medidad de la capacidad de asimilación de nitrógeno de la columna de agua, un proceso clave en el ecosistema). El TGGE y las librerías de clones de los genes SSU eran capaces de monitorizar los cambios en la estructura de esa comunidad y permitían evitar algunos inconvenientes de la aproximacion clásica, tales como problemas a nivel de taxonomía. Además, los resultados obtenidos sugerían que la composición de la comunidad juega un papel relevante a la hora de determinar las tasas de asimilación de nitrógeno. / La variabilitat en l'estructura de la fracció epífita macroeucariota de les fulles de Posidonia oceanica s'ha estudiat prèviament mitjançant microscopi òptic o lupa binocular (aproximació clàssica). D'una banda, es va estudiar la sensibilitat de dues tècniques moleculars (electroforesi en gels de gradient de temperatura (TGGE) i llibreries de clons dels gens de la subunitat petita del ribosoma (SSU), com a alternativa al mètode clàssic, en la detecció de variabilitat en l'estructura d'aquesta comunitat epífita. D'altra banda, es va investigar la relació entre la diversitat/composició de les macroalgues epífites, el component més abundant i divers d'aquesta comunitat, i l'activitat Nitrat reductasa (NR) (com una mesura de la capacitat d' assimilació de nitrògen de la columna d'aigua, un proces clau en l'ecosistema). El TGGE i les llibreries de clons dels gens SSU varen permetre monitoritzar els canvis en l'estructura d'aquesta comunitat i evitaven alguns inconvenients de l'aproximacio clàssica, com ara problemes a nivell de taxonomia. A més a més, els resultats obtinguts suggerien que la composició de la comunitat juga un papel rellevant a l'hora de determinar les taxes d'assimilació de nitrògen.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

No description available.

No description available.