Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-02-16T12:03:47Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4115623 bytes, checksum: e65b9d5a6a43e8b3c1289e991bc2c2df (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-16T12:03:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4115623 bytes, checksum: e65b9d5a6a43e8b3c1289e991bc2c2df (MD5) Previous issue date: 2003-11-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A aplicação no solo do efluente tratado de fábrica de celulose kraft branqueada, por meio da fertirrigação de eucalipto, surge como opção atrativa para fornecimento de nutrientes e água para a planta, além de constituir um processo suplementar de tratamento ou de disposição final para essa água residuária industrial. O objetivo deste estudo consistiu na investigação e análise dos efeitos da fertirrigação de eucalipto com efluente tratado do processo kraft de produção da polpa celulósica branqueada (ETFC) sobre o sistema solo- água planta, ou seja, sobre as características físicas e químicas do solo e da água subterrânea, e sobre as características morfológicas, o estado nutricional e produção de biomassa das plantas (parte aérea e raízes). Neste trabalho, caracterizou-se o efluente secundário do processo de fabricação de celulose kraft branqueada (ETFC) e investigou-se, por meio de experimentos em ambientes controlados (casa de vegetação), os efeitos da fertirrigação do eucalipto com ETFC sobre Argissolos e Neossolos Quartzarênicos, característicos da região de Aracruz, Espírito Santo. Foram montadas e monitoradas noventa unidades experimentais em colunas de solo, preenchidas com três solos de texturas diferentes, cultivadas com híbrido clonal de Eucalyptus grandis x E.urophyla, e submetidas a cinco lâminas de fertirrigação, aplicadas por gotejamento e definidas em função de taxas de aplicação de sódio (elemento predominante no ETFC). Após a fertirrigação com ETFC por um período de seis meses observou-se expressivo aumento na salinidade dos solos estudados, notadamente nas maiores taxas de ETFC aplicadas, correspondentes às taxas de 4 e 8 t ha -1 de sódio. Embora o ETFC apresente RAS elevada, a alta condutividade elétrica contrabalançou o seu efeito dispersante da argila do solo. O solo de textura arenosa (RQ o ) apresentou-se vulnerável à contaminação da água subterrânea, apesar das características físicas e químicas da água percolada indicarem que houve atenuação de alguns parâmetros do efluente aplicado, como micronutrientes e nitrato. Observou-se, para este solo, ganho expressivo na cor do percolado, bem como aumento nas concentrações de elementos como potássio, sódio, cloreto na taxa de aplicação mais alta, correspondente à lâmina de ETFC de 1146 mm, ou seja, 8 t ha. -1 de sódio, que suplantaram aqueles valores típicos encontrados nas águas subterrâneas. Neste Neossolo (RQo) foram observados os menores valores de crescimento de planta e produção de biomassa, apresentando melhor desempenho nas menores taxas. A maior produção de biomassa e crescimento de planta, em geral, ocorreu no Argissolo de textura média/argilosa (PAd1) para a lâmina de aplicação de ETFC de 880 mm, correspondente à taxa de aplicação de sódio de 6,49 t ha -1 . No Argissolo de textura arenosa/média (PAd2), as variáveis de crescimento e produção variaram linearmente com as lâminas de ETFC aplicadas, sendo assim, a melhor resposta ocorreu para a maior taxa de aplicação (1146 mm de ETFC). As concentrações de nutrientes nos solos foram compatíveis com valores de referência para a cultura do eucalipto. O estudo, também, indicou que ocasionais descargas dos sais acumulados na zona radicular seriam necessárias para minimizar seus efeitos na disponibilidade de água e na toxicidade para as plantas. Assim, a aplicação intermitente do efluente, intercalada por períodos com aplicação de água não salina (chuva ou irrigação), deverá possibilitar a remoção de grande quantidade de sais, especialmente nos solos mais arenosos. Em geral, o comportamento relativamente bom do sistema solo-planta, quando submetido a diferentes taxas de aplicação do efluente, confirma a possibilidade do aproveitamento agrícola do ETFC. / Land application of treated pulp mill effluent through fertirrigation appears to be an attractive option for eucalyptus nutrition and water supply. It also constitutes a supplementary treatment process or final disposal of the mill effluent. The aim of this study was to investigate and evaluate the effects of eucalyptus fertirrigation using a bleached kraft pulp mill treated effluent (BKME) on the soil-water-plant system, i.e., on soil and groundwater physical and chemical properties, on above and below ground plant biomass and on plant growth and nutrition. Biologically treated effluent from a bleached pulp mill was characterized and used in controlled environment (greenhouse) experiments to investigate the effects of eucalyptus fertirrigation. Three characteristic soils from a Brazilian eucalyptus plantation and five different BKME application rates were tested. These rates were defined according to the load of the predominant BKME cation, sodium (t sodium.ha -1 ). The main results observed after BKME application over a six month period were the following. An expressive increase in the salinity of the studied soils was observed, especially at high BKME application rates. No dispersal effects in soil with high clay content were observed. BKME contained low levels of magnesium and phosphorus, indicating the need for complementation of these nutrients in the fertirrigation. There was a high risk of groundwater contamination in sandy soil, in spite of the reduction of BOD, nitrate and micronutrients in the leachate. Increases in leachate color and concentrations of elements such as potassium, sodium and chloride were observed at the highest application rate (1146 mm of BKME, corresponding to a loading rate of 8 t sodium.ha -1 ). In general, the best biomass productivity and plant growth results were obtained in fine textured soil at a BKME application rate of 880 mm, corresponding to a loading rate of 6.49 t sodium.ha -1 . The lowest growth rate and biomass production results were observed for the sandy soil. plant growth and biomass production varied linearly with the BKME application rates in the medium textured soil and thus the best results were obtained at the highest rate (1146 mm of BKME). In general, the nutrient concentrations in the soils that received BKME were within the allowable limits for eucalyptus cultivation. The study also indicated that discharges of the salt accumulated in the root zone would be necessary to minimize its effects on the water supply and on plant toxicity. Intermittent application of the effluent, intercalated with periods of application of non-saline water (rain or irrigation), should make it possible to remove a great amount of salts, especially in the sandy soils. In general, the good response of the soil- plant system under different effluent application rates confirms the possibility of agricultural use of BKME. / Tese importada do Alexandria

Nessa pesquisa foi realizado um estudo experimental da potencialidade do emprego da ozonização após tratamento anaeróbio de efluentes, no que se refere a dosagem, tempo de contato, alcalinidade, aplicação conjunta com peróxido de hidrogênio, quantidade de ozônio consumida e oxidação de matéria orgânica. O estudo proposto foi executado por meio de: (a) estudos preliminares; (b) testes preliminares; (c) experimento I, empregando ozônio sem variação da alcalinidade afluente; (d) experimento II, empregando ozônio com variação da alcalinidade afluente; (e) experimento III, empregando ozônio combinado com peróxido de hidrogênio sem variação da alcalinidade afluente; (f) verificação da desinfecção; (g) análise crítica dos resultados. Fez-se comparação entre os parâmetros de análise, a dosagem de ozônio consumida e o tempo de contato e entre a qualidade do efluente ozonizado e os critérios de qualidade para reuso de efluentes, permitindo chegar as seguintes conclusões: (i) a maior parte do teor de ozônio consumido durante a ozonização é consumido nos primeiros 5 minutos; (ii) o consumo de ozônio pode ser melhor entendido analisando-se a variável dose instantânea aplicada de ozônio; (iii) o comportamento da transferência de ozônio é influenciado por três fatores: hidrodinâmica do reator, quantidade de ozônio, disponível para reagir e características do efluente; (iv) a variação no pH indica o grau de oxidação atingido no processo; (v) a presença de nitrato favorece a oxidação;(vi) a ozonização é um processo muito eficiente para desinfetar efluentes. A inativação de coliformes totais e fecais atingiu 7,51 e 6,98 Log, respectivamente; (vii) a massa de ozônio por tempo regula a taxa de remoção de DQO enquanto a dose média, a eficiência de remoção de DQO; (viii) Com o consumo de 32,46 +/- 8,19 mg/L de ozônio em 25 minutos de ozonização chegou-se a remoção média de DQO e Turbidez de 48,33 mais ou menos 2,90% e 89,22 +/- 0,35%, respectivamente; (ix) a adição de peróxido de hidrogênio melhorou significativamente a eficiência de remoção de DQO e de carbono. Sem adicionar o peróxido de hidrogênio, precisou-se de 25 minutos de ozonização para se atingir cerca de 25% de remoção de DQO; enquanto que, adicionando peróxido de hidrogênio na razão O3/H2O2 de aproximadamente 0,30, este tempo foi de apenas 10 minutos e a remoção de carbono total dobrou de valor; (x) o efluente ozonizado deve passar por tratamento adicional antes de ser lançado no corpo receptor ou ser reusado. / In this research an experimental study of the potentiality of employment of the ozonization was accomplished after anaerobic treatment, in what refers the dose, time of contact, alkalinity, application combined with hydrogen peroxide, amount of consumed ozone and oxidation of organic matter. The proposed study was executed by means of: (a) preliminary studies; (b) preliminary tests; (c) experiment I, using ozone without variation of the affluent alkalinity; (d) experiment II, using ozone with variation of the affluent alkalinity; (and) experiment III, using ozone combined with hydrogen peroxide without variation of the affluent alkalinity; (f) verification of the disinfection; (g) critical analysis of the results. The results were analyzed by means of graphs, it was make itself comparison among analysis parameters, transferred ozone dose and time of contact and among quality of ozonized effluent and quality criterion for effluent reuse. Permitting arrive the following conclusions: (i) the most of the content of consumed ozone during the ozonization is consumed in the first 5 minutes; (ii) the consumed ozone can be better understood analyzing itself the variable applied instant ozone dose; (iii) the behavior from the ozone transference is influenced by three factors: hydrodynamic of the reactor, quantity of ozone available to react and characteristics of the effluent; (iv) the change in pH shows the reached rank of oxidation in the process; (v) the presenceof nitrate favors to oxidation; (vi) the ozonization is a very efficient process to disinfect effluent. The inativation of total and fecal coliforms reached 7,51 and 6,98 Log, respectively; (vii) the mass of ozone controls the rate of COD removal while the medium dose controls the efficiency of COD removal; (viii) with the consumption of ozone of 32,46 +/- 8,19 mg/L in 25 minutes of ozonization, it arrived COD and turbidity medium removals of 48,33 +/- 2,90% and 89,22 +/- 0,35%, respectively; (ix) the addition of hydrogen peroxide improved significantly the efficiency of COD and carbon removal. Without adding hydrogen peroxide, it was needed 25 minutes of ozonization to reach about 25% of COD removal; while that, adding hydrogen peroxide in reason O3/H2O2of approximately 0,30, this time was only 10 minutes and total carbon removal double; (ix) the ozonized e to be submitted an additional treatment before of its discharge in the surface water or its reused.

Nessa pesquisa foi realizado um estudo experimental da potencialidade do emprego da ozonização após tratamento anaeróbio de efluentes, no que se refere a dosagem, tempo de contato, alcalinidade, aplicação conjunta com peróxido de hidrogênio, quantidade de ozônio consumida e oxidação de matéria orgânica. O estudo proposto foi executado por meio de: (a) estudos preliminares; (b) testes preliminares; (c) experimento I, empregando ozônio sem variação da alcalinidade afluente; (d) experimento II, empregando ozônio com variação da alcalinidade afluente; (e) experimento III, empregando ozônio combinado com peróxido de hidrogênio sem variação da alcalinidade afluente; (f) verificação da desinfecção; (g) análise crítica dos resultados. Fez-se comparação entre os parâmetros de análise, a dosagem de ozônio consumida e o tempo de contato e entre a qualidade do efluente ozonizado e os critérios de qualidade para reuso de efluentes, permitindo chegar as seguintes conclusões: (i) a maior parte do teor de ozônio consumido durante a ozonização é consumido nos primeiros 5 minutos; (ii) o consumo de ozônio pode ser melhor entendido analisando-se a variável dose instantânea aplicada de ozônio; (iii) o comportamento da transferência de ozônio é influenciado por três fatores: hidrodinâmica do reator, quantidade de ozônio, disponível para reagir e características do efluente; (iv) a variação no pH indica o grau de oxidação atingido no processo; (v) a presença de nitrato favorece a oxidação;(vi) a ozonização é um processo muito eficiente para desinfetar efluentes. A inativação de coliformes totais e fecais atingiu 7,51 e 6,98 Log, respectivamente; (vii) a massa de ozônio por tempo regula a taxa de remoção de DQO enquanto a dose média, a eficiência de remoção de DQO; (viii) Com o consumo de 32,46 +/- 8,19 mg/L de ozônio em 25 minutos de ozonização chegou-se a remoção média de DQO e Turbidez de 48,33 mais ou menos 2,90% e 89,22 +/- 0,35%, respectivamente; (ix) a adição de peróxido de hidrogênio melhorou significativamente a eficiência de remoção de DQO e de carbono. Sem adicionar o peróxido de hidrogênio, precisou-se de 25 minutos de ozonização para se atingir cerca de 25% de remoção de DQO; enquanto que, adicionando peróxido de hidrogênio na razão O3/H2O2 de aproximadamente 0,30, este tempo foi de apenas 10 minutos e a remoção de carbono total dobrou de valor; (x) o efluente ozonizado deve passar por tratamento adicional antes de ser lançado no corpo receptor ou ser reusado. / In this research an experimental study of the potentiality of employment of the ozonization was accomplished after anaerobic treatment, in what refers the dose, time of contact, alkalinity, application combined with hydrogen peroxide, amount of consumed ozone and oxidation of organic matter. The proposed study was executed by means of: (a) preliminary studies; (b) preliminary tests; (c) experiment I, using ozone without variation of the affluent alkalinity; (d) experiment II, using ozone with variation of the affluent alkalinity; (and) experiment III, using ozone combined with hydrogen peroxide without variation of the affluent alkalinity; (f) verification of the disinfection; (g) critical analysis of the results. The results were analyzed by means of graphs, it was make itself comparison among analysis parameters, transferred ozone dose and time of contact and among quality of ozonized effluent and quality criterion for effluent reuse. Permitting arrive the following conclusions: (i) the most of the content of consumed ozone during the ozonization is consumed in the first 5 minutes; (ii) the consumed ozone can be better understood analyzing itself the variable applied instant ozone dose; (iii) the behavior from the ozone transference is influenced by three factors: hydrodynamic of the reactor, quantity of ozone available to react and characteristics of the effluent; (iv) the change in pH shows the reached rank of oxidation in the process; (v) the presenceof nitrate favors to oxidation; (vi) the ozonization is a very efficient process to disinfect effluent. The inativation of total and fecal coliforms reached 7,51 and 6,98 Log, respectively; (vii) the mass of ozone controls the rate of COD removal while the medium dose controls the efficiency of COD removal; (viii) with the consumption of ozone of 32,46 +/- 8,19 mg/L in 25 minutes of ozonization, it arrived COD and turbidity medium removals of 48,33 +/- 2,90% and 89,22 +/- 0,35%, respectively; (ix) the addition of hydrogen peroxide improved significantly the efficiency of COD and carbon removal. Without adding hydrogen peroxide, it was needed 25 minutes of ozonization to reach about 25% of COD removal; while that, adding hydrogen peroxide in reason O3/H2O2of approximately 0,30, this time was only 10 minutes and total carbon removal double; (ix) the ozonized e to be submitted an additional treatment before of its discharge in the surface water or its reused.