Na etapa de tingimento do couro em curtumes, é necessário fazer a aplicação de corantes para obter uniforme e intensa coloração da superfície e, muitas vezes, para que a textura fibrosa do couro seja tingida em profundidade. Esta etapa do processamento do couro pode resultar em efluentes coloridos. A presença de corantes dificulta o tratamento de efluentes através de métodos convencionais e sua reutilização no processo produtivo, pois causaria o tingimento de uma nova partida com cor indesejada. A adsorção é uma operação de tratamento avançada utilizada para aumentar a qualidade final ou viabilizar o reuso de efluentes. Uma de suas maiores vantagens é a possibilidade de uso de materiais de baixo custo no tratamento de efluentes. Neste estudo, resíduos sólidos de curtumes, farelos de couro curtido ao cromo, foram utilizados como adsorvente para tratar um efluente contendo o corante Vermelho Ácido 357 gerado na operação de acabamento molhado, que foi realizada em um fulão em escala piloto. Todos os experimentos de adsorção foram realizados em fulões em escala laboratorial para simular as condições dos curtumes e para facilitar a futura reprodução deste método no curtume. Para otimizar os parâmetros da adsorção foi feita uma otimização multi-resposta. Inicialmente foi utilizado um planejamento fatorial Plackett–Burman para eliminar alguns fatores dos sete importantes parâmetros selecionados: concentração de adsorvente, pH, temperatura, concentração de corante, velocidade de rotação, tempo e diâmetro de partícula. Com este procedimento de triagem, quatro importantes fatores, que tiveram efeito significativo na adsorção, foram selecionados para o próximo passo: concentração de adsorvente, pH, concentração de corante e velocidade de rotação. Posteriormente, foi utilizada uma metodologia de superfície de resposta (MSR) com delineamento composto central rotacional (DCCR). Com base nesses resultados utilizou-se a função desirability para alcançar as condições ótimas de operação e para determinar a capacidade máxima de adsorção no equilíbrio (qe) e a remoção de corante (R). As respostas otimizadas encontradas foram R = 87,37% e qe = 24,74 mg·g-1, nas condições de pH de 2,3; concentração de adsorvente de 12,34 g·L-1; concentração de corante de 131,25 mg·L-1 e velocidade de rotação de 27,5 rpm. / In the leather dyeing step in tanneries, it is necessary to make the application of dyes to obtain uniform and intense color in the surface and often till the fibrous texture of leather is deeply colored. This stage of leather processing results in colored wastewaters. The presence of dyes complicates the treatment of effluents by conventional methods and their reuse in the production process, as it would cause the dyeing of new batch with unwanted color. Adsorption is an advanced treatment operation that is used to increase the final quality or to enable the reuse of wastewater. One of its biggest advantages is the possibility of using low cost materials in wastewater treatment. In this study, solid waste from tanneries, i.e., chromium-tanned leather shaving waste, was used as the adsorbent to treat effluents containing Acid Red 357 dye generated through a wet end process, carried out in a pilot-scale tannery drum. All the adsorption trials were conducted in laboratory-scale tannery drums to simulate the tannery conditions and to facilitate the future industrial reproduction of this method. Multiresponse optimization was used to optimize the adsorption parameters. Plackett–Burman factorial design was used to initially eliminate some factors from the seven selected important parameters: adsorbent concentration, pH, temperature, dye concentration, rotation speed, time, and particle size. Using this screening procedure, four important factors, which had significant effects on the adsorption, were selected for the next step: adsorbent concentration, pH, dye concentration, and rotation speed. Thereafter, a central composite rotatable design (CCRD) experiment was performed as response surface methodology (RSM) with desirability functions to achieve the optimal conditions, and to determine the maximum adsorption capacity at equilibrium (qe) and dye removal (R). The optimized responses were determined to be R = 87.37% and qe = 24.74 mg·g-1, in the following conditions: pH of 2.3, adsorption concentration of 12.34 g·L-1, dye concentration of 131.25 mg·L-1, and rotation speed of 27.5 rpm.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. PROÁGUA, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2014-07-28T19:44:16Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAdsorçãoManganês.pdf: 1238802 bytes, checksum: c9e103488cf69fad32e122d6f20b9284 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-08-01T13:17:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAdsorçãoManganês.pdf: 1238802 bytes, checksum: c9e103488cf69fad32e122d6f20b9284 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-01T13:17:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) DISSERTAÇÃO_AvaliaçãoAdsorçãoManganês.pdf: 1238802 bytes, checksum: c9e103488cf69fad32e122d6f20b9284 (MD5) Previous issue date: 2012 / O tratamento de efluentes da indústria mineral é de extrema importância, já que estes apresentam altas concentrações de metais e ânions. Um metal de ocorrência significante nesses efluentes é o manganês, que pode ser encontrado em concentrações de até 150mg.L-1. Para a remoção desse metal, uma técnica comum é a precipitação, mas por apresentar desvantagens como a grande geração de precipitados e aumento no pH do efluente tratado, torna a remoção do manganês um desafio a ser enfrentado. Visando a remoção de manganês de soluções aquosas, este trabalho apresenta o processo de adsorção como alternativa, utilizando zeólitas como material adsorvente. Os estudos relatados nesse trabalho avaliam a capacidade de adsorção da zeólita sintética ZSM-5, que pode ser utilizada como catalisador e a possibilidade de reaproveitamento de um rejeito desta zeólita, já utilizada como catalisador de craqueamento de petróleo.Nos ensaios realizados em batelada, observou-se que a adsorção de manganês pela zeólita sintética ZSM-5,com valores de carregamento de até 33,0mg.g-1, é mais eficiente do que pelo rejeito de craqueamento de petróleo, que apresentou valores de 8,75mg.g-1, sendo que o tratamento com NaOH melhorou os resultados de carregamento de ambos adsorventes. Foi observado que o pH do meio exerce uma influência significativa nos processos de adsorção pelos dois adsorventes estudados, os quais são favorecidos em pH’s próximos de 8, sendo o pH ótimo de trabalho estabelecido como 7,5. Trabalhando nas melhores condições operacionais de adsorção, foram realizados os estudos cinéticos e observou-se que o tempo de equilíbrio de adsorção de Mn2+ na zeólita foi de 7 horas enquanto no rejeito foi de 8 horas e que a adsorção em ambos os adsorventes foi mais bem ajustada ao modelo de pesudosegunda ordem. Também foi observado que os processos de adsorção nos dois adsorventes podem ser descritos pelos modelos de Langmuir. __________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: The wastewater treatment mineral industry is very important, since they have high concentrations of metals and anions. A metal significant occurrence of these effluents is manganese, which can be found in concentrations until 150mg.L-1.For removal of this metal, a common technique is precipitation, but present disadvantages such as large precipitates generation and increase in pH of the treated effluent, the removal of manganese makes a challenge to be faced. Aiming at removing manganese from aqueous solutions, this work presents the adsorption process as an alternative, using zeolites as adsorbent material. The studies reported in this study evaluated the capacity of adsorption of synthetic zeolite ZSM-5, which can be used as catalyst and the possibility of reusing a reject this zeolite already used as petroleum cracking catalyst.When tested in batch, it was observed that the adsorption of manganese in the synthetic zeolite ZSM-5, with load values of up to 33.0 mg.g-1, is more efficient than by cracking waste petroleum, which showed values 8.75 mg.g-1, and the NaOH treatment improved the results of loading of both adsorbents. It was observed that the pH of the medium exerts a significant influence on the adsorption by the two adsorbents studied, which are favored for pH values near 8, the optimum pH being established work as 7.5. Working under the best operating conditions of adsorption were conducted kinetic studies and found that the time for adsorption equilibrium of Mn2 + in the zeolite was 7 hours whilethe waste was 8 hours and adsorption on both adsorbents was better adjusted model pesudosegunda order. It was also observed that the adsorption on both adsorbents can be described by the Langmuir model.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Rede Temática em Engenharia de Materiais, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-11-20T18:56:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoAdsorçãoManganês.pdf: 1689506 bytes, checksum: c1d36592bffcb7db94e2610d11159433 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-01T16:31:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoAdsorçãoManganês.pdf: 1689506 bytes, checksum: c1d36592bffcb7db94e2610d11159433 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-01T16:31:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_EstudoAdsorçãoManganês.pdf: 1689506 bytes, checksum: c1d36592bffcb7db94e2610d11159433 (MD5) Previous issue date: 2014 / Efluentes ricos em manganês, como os das indústrias extrativas, de vidro e cerâmicas, plantas de galvanização, entre outros, são considerados um problema ambiental devido principalmente ao seu poder toxicológico. O íon manganês é um poluente devido às suas propriedades organolépticas e é considerado um metal de difícil remoção devido à sua alta solubilidade sendo usualmente encontrado em efluentes na forma do íon divalente Mn2+. Diversos métodos de tratamento têm sido aplicados a esses tipos de efluentes com objetivo de enquadramento dos mesmos à legislação ambiental vigente. Uma dessas alternativas é a adsorção/troca iônica tanto em batelada como em colunas de leito fixo, particularmente quando a concentração de metais é baixa. Visando o tratamento de efluentes que contêm o íon manganês, o presente trabalho descreve a remoção do íon pelo processo de adsorção/troca iônica utilizando a zeólita faujasita e zeólita A como materiais adsorventes, dado que tais materiais possuem capacidade de adsorver e trocar cátions quando em contato com soluções ricas em metais. Foram realizados estudos cinéticos nas temperaturas de 25°C, 35°C, e 60°C para a zeólita faujasita, que revelaram uma alta taxa de remoção desde o início do contato entre a solução rica em manganês e a zeólita sendo que o equilíbrio foi atingido após percorridas 3 horas de experimento. Os dados experimentais se ajustaram melhor ao modelo de pseudosegunda ordem para adsorção do íon manganês na zeólita faujasita. Além disso, observou-se nesses experimentos que com o aumento da temperatura altas taxas de carregamento são obtidas e a partir do valor da energia de ativação calculada de 55,4KJ/mol tem-se indicação de que o processo de adsorção em questão é uma quimiossorção. O processo de adsorção do íon na zeólita faujasita foi bem descrito pelos modelos de Langmuir e Freundlich com carregamento máximo obtido igual a 10 mgMn2+/g-zeólita, enquanto para a zeólita A o melhor ajuste se deu pela isoterma de Langmuir com carregamento máximo obtido igual a 110 mgMn2+/g-zeólita. Os experimentos realizados em colunas de leito fixo foram desenvolvidos através da variação da vazão de alimentação do sistema, altura do leito adsorvente e concentração inicial de manganês na solução. Dentre os modelos utilizados para descrever o processo de adsorção em colunas de leito fixo o modelo de Thomas apresentou boa correlação com os dados experimentais para ambas as zeólitas. Pelo ajuste dos dados a esse modelo os valores de carregamento máximo foram obtidos e variaram de 0,3 mgMn2+/g-zeólita para a zeólita faujasita e 30 mgMn2+/g-zeólita para a zeólita A. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Galvanizing plants as well as the mining, glass and ceramics industries among others can produce manganese-laden effluents, which are considered an environmental issue mainly due to their organoleptic properties and because the highly soluble Mn2+ ion is difficult to remove from most wastewaters when only pH control is applied. Thus several other treatment methods have been proposed to treat these effluents so that they can comply with environmental regulations. One of such treatments is adsorption/ion exchange (either batchwise or fixed bed) particularly when the metal concentration is low. Biosorbents ion exchange resins, and zeolites have been investigated as potential sorbents for manganese. Aimed at treating manganese containing effluents, the current work describes manganese removal by adsorption/ion exchange in two adsorbents: (i) a spent faujasite zeolite used in the oil industry and (ii) a zeolite A sample produced from kaolin residues. Batch kinetic studies were carried out at 25°C, 35°C and 60°C with the faujasite zeolite and revealed that equilibrium was reached within 3 hours, whereas the experimental kinetic data could be described by the pseudo-second order model. It was observed that the loading rate increased with temperature with an activation energy of 55,4kJ/mol calculated from the rate constant values; an indication of chemisorption during manganese adsorption on the spent faujasite zeolite. Equilibrium manganese adsorption in both zeolites was described by the Langmuir isotherm (r2 >0.99) with a maximum loading of 10 mg/g for the faujasite zeolite, while for zeolite A, the maximum loading was 110 mg/g-zeolite. In the experiments carried out in fixed bed columns the effects of: (i) flow rate, (ii) bed height and (iii) initial manganese concentration on the breakthrough curves were analyzed. The Thomas model was selected to describe the breakthrough curves and showed good correlation with the experimental data for both samples and indicated a solid uptake of 0.3 mg/g-solid for faujasite zeolite and 30 mg/g-solid for zeolite A.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-08-23Bitstream added on 2014-06-13T20:46:02Z : No. of bitstreams: 1 silva_mra_dr_araiq.pdf: 1653276 bytes, checksum: 7f50168f49b2a5bd02c2c31368a06863 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A contaminação da água por substâncias refratárias ao tratamento convencional afeta significativamente sua viabilidade de re-uso. Assim processos de tratamento, como o foto-Fenton, capazes de degradar esse tipo de substância são cada vez mais necessários. Neste trabalho avaliou-se a utilização de ácidos orgânicos como ligantes de ferro no processo foto-Fenton solar. Os ácidos cítrico, oxálico, succínico, o EDTA e os complexos ferrioxalato de potássio (FeOx) e citrato de amônio e ferro (III) (FecitNH3) foram utilizados como ligantes de ferro. A presença de ligantes (exceto EDTA) influenciou positivamente a degradação de 2,4- diclorofenol (DCF) em relação ao Fe(NO3)3 na concentração 0,25 mmol L-1 resultando em aproximadamente 90 % de conversão de DCF (12 minutos de irradiação). Também permitiu o uso da reação de Fenton em valores de pH próximos ao neutro com alta eficiência de degradação de DCF. O estudo da influência dos complexos de ferro na degradação de diferentes classes de compostos orgânicos mostrou que a degradação de 4-clorofenol (4CF) foi mais eficiente na presença de ferro livre, comportamento contrário foi observado para formaldeído e os herbicidas diuron e tebuthiuron (TBH). A degradação do corante verde de malaquita não se mostrou tão influenciada pelas diferentes espécies de ferro. TBH foi o composto cuja degradação foi mais fortemente influenciada pela presença de ligantes de ferro. A hipótese para explicar este resultado é que na ausência de ligantes orgânicos há a formação de um complexo entre TBH e Fe, conforme verificado por voltametria cíclica, dificultando a participação dos íons ferro na reação de Fenton. O ácido cítrico (Fecit) possibilitou a utilização do processo foto-Fenton em valores de pH próximos da neutralidade com alta eficiência, visto que 77% e 37% de TBH... / Contamination of water by non-biodegradable substances difficult significantly its reuse. Thus, treatment processes, as the photo-Fenton, capable to degrade this type of substances are necessary. In this work the use of organic acids as iron ligand in the solar photo-Fenton process was evaluated. The citric, oxalic and succinic acid, EDTA, potassium ferrioxalate and ammonium iron (III) citrate (FecitNH3) were used as iron ligand. The presence of ligands (except EDTA) influenced positively the degradation of 2,4-dichlorophenol (DCF) in comparison to 0.25 mmol L-1 Fe(NO3)3, resulting in approximately 90 % of DCF conversion (12 minutes irradiation). It also allowed the use of Fenton reaction at pH values near to the neutrality with high efficiency of DCF degradation. The study of iron complexes influence in the degradation of different classes of organic compounds showed that the degradation of 4-chlorophenol (4CF) is more efficient in the presence of free iron, opposite behavior was observed for formaldehyde and the herbicides diuron and tebuthiuron (TBH). The degradation of malachite green dye was not very influenced by the iron species showing only a slight improvement when iron complexes were used. TBH was the compound which degradation was most strongly influenced by the presence of iron ligands. The hypothesis to explain this behavior is that in the absence of organic acids, the formation of complexes between the TBH and Fe occurs, as verified by cyclic voltametry, difficults the participation of iron in the Fenton reaction. Citric acid (Fecit) made possible the use of the photo-Fenton process at circumneutral pH values with high efficiency, since 77% and 37% of TBH and TOC, respectively, had been removed at pH 6 (7.5 J cm-2). The use of FecitNH3 in the degradation of TBH also resulted in high efficiency mainly at pH 7.5. The reduction of the toxicity...(Complete abstract click electronic access below)

Neste estudo foram realizadas diferentes misturas entre polímeros convencionais (poliestireno de alto impacto e poliuretano) e polianilina, com o objetivo de produzir membranas para eletrodiálise. As membranas foram caracterizadas através da quantidade de água absorvida, capacidade de troca iônica, espectroscopia FTIR e Raman, análise termogravimétrica e análise dinâmico mecânica. A estabilidade química em meio ácido, alcalino e fortemente oxidante também foi avaliada para escolher qual o meio mais apropriado para executar as eletrodiálises. Através de microscopia eletrônica de varredura foi observado a morfologia das membranas, onde pode-se ver a incorporação da polianilina na matriz polimérica. Foram feitos ensaios de eletrodiálise usando as membranas produzidas e foram realizados ensaios para a determinação dos números de transporte para o zinco em meio ácido e alcalino através de algumas membranas para avaliar a seletividade das membranas a cátions e ânions. Após ser comprovado a seletividade à cátions, foram determinados o número de transporte e a extração percentual para todas as membranas. Os resultados foram comparados com os resultados obtidos para a membrana comercial Nafion 450, sendo encontrado uma permeabilidade a zinco através das membranas produzidas similar à permeabilidade da membrana comercial Nafion 450.

O efluente gerado na produção de isolados protéicos a base de soja é um efluente de altíssima carga orgânica, composto, basicamente, por proteínas e carboidratos solúveis em meio aquoso; exige, portanto, um sistema de tratamento bastante qualificado, o qual requer um espaço físico elevado e a adição de grandes volumes de reagentes químicos. O objetivo deste trabalho consiste em avaliar a aplicação de dois processos alternativos para o pré-tratamento deste efluente bruto e o comportamento do sistema primário de tratamento existente atualmente (composto por dois reatores anaeróbios acidogênicos, um reator tubular e um sedimentador circular) ao receber os efluentes gerados nestes processos de pré-tratamento. Um sistema de membranas de ultrafiltração (três membranas cerâmicas tubulares de 5, 20 e 50 kDa) e um novo agente químico a base de sílica que atua na etapa de coagulação/floculação foram os processos de pré-tratamento estudados a fim de reduzir a carga orgânica do efluente bruto. A membrana de 20 kDa apresentou o menor fluxo permeado em função dos fenômenos de compactação, polarização por concentração e fouling; a membrana de 50 kDa proporcionou os menores percentuais de retenção. A membrana de 5 kDa obteve os melhores resultados (menor diminuição do fluxo permeado em função do tempo, menor percentual de fouling e maiores percentuais de retenção. O prétratamento com o agente químico a base de sílica não gerou resultados satisfatórios em relação à remoção da DQO do efluente e à estabilidade dos flocos formados durante o processo e foi, portanto, considerado inviável. Resultados muito satisfatórios foram obtidos a partir do desenvolvimento de um sistema primário de bancada (comportamento semelhante ao sistema primário industrial, com remoções de 24% de DQO, 49% de proteína e 76% de SST); quando este sistema tratou o permeado da membrana de UF, remoções inferiores foram obtidas (4% de ST, 41% de SST, 12% de DQO e 21% de proteína). Os resultados comprovaram, que a implementação do pré-tratamento com membranas de UF seria de grande valia para o sistema de tratamento de efluentes atual. Em função da elevada remoção de sólidos e nutrientes obtida durante os processos conjuntos de pré-tratamento e posterior tratamento primário do permeado, sugere-se a manutenção do sistema primário atual. / The isolated soy protein (ISP) production generates a very high organic load wastewater, composed by soluble proteins and carbohydrates; very efficient wastewater treatment systems are required, which demand a significant physical space. The objective of this study is the evaluation of two alternative processes application on the ISP production effluent pre-treatment and of the current primary system behavior (involving an anaerobic acidogenic reactor, a tubular reactor and a sedimentation tank) when treating the “new” effluents obtained with the studied pretreatment. The introduction of an ultrafiltration membrane system (three tubular ceramic membranes with 5, 20 e 50 kDa) and the use of a new chemical agent which acts at the coagulation/flocculation steps were studied to reduce the raw wastewater organic load. The 20 kDa membrane showed the smaller permeate flux as a consequence of the compactness, concentration polarization and fouling phenomena; with the 50 kDa membrane the lowest retention were obtained. The 5 kDa membrane presented the best results: an elevated retention (34% of COD, 52% of protein, 21% of TS and 86% of TSS) and the less fouling tendency. The pre-treatment with the new chemical agent did not generate satisfactory results relating to wastewater COD removal and to the stability of the formed flocks. This process was, therefore, rejected. A bench scale primary treatment system was developed; very satisfactory results were obtained when treating the raw wastewater (it presented a behavior very similar to the industrial primary system, with removal of 24% COD, 49% protein and 76% TSS). When treating the membrane system permeate, however, this system removed only 4% TS, 41% TSS, 12% COD and 21% protein. The results confirmed that the membrane pre-treatment implementation would be very useful to the current wastewater treatment system. Due to the great solids and nutrient removal during the membrane pre-treatment followed by the primary treatment of the permeat, it is suggested the maintenance of the current primary treatment system, even if the membrane pre-treatment is used.

A indústria de petróleo consome grandes quantidades de água nas operações industriais de refino, especialmente para resfriamento de equipamentos e produção de vapor de água. A utilização de água nas torres de resfriamento representa uma fonte considerável de problemas ambientais, devido ao grande volume de água captado, às perdas por evaporação e ao descarte de efluentes. Por outro lado, as aplicações dos processos de separação com membranas vêm aumentando na área de recuperação e reaproveitamento de águas e correntes de processo, bem como no tratamento de efluentes. No parque industrial brasileiro há várias indústrias do ramo de petróleo que utilizam a osmose inversa para desmineralizar a água, produzindo um volume de elementos de membranas muito grande que é simplesmente descartado. Membranas de osmose inversa possuem um tempo de vida útil que varia de três a cinco anos, após esse período essas membranas são descartadas e substituídas por novas, gerando volumes de resíduos sólidos estocados nos pátios das empresas, sem qualquer utilidade. Portanto, além da geração de efluentes nos processos produtivos, outro problema ambiental que surge com a utilização de processos de separação com membranas é a geração de resíduos. O presente trabalho faz parte de um projeto que tem como objetivo estudar, junto à unidade de Utilidades da empresa Braskem UNIB, em Triunfo, a viabilidade do reaproveitamento de membranas de osmose inversa descartadas do processo de desmineralização de águas com a finalidade de reúso destas para o tratamento da corrente de purga das torres de resfriamento. Para tanto, é necessário construir, junto à empresa, uma unidade piloto a fim de se testar a possibilidade de reúso dessa corrente de água e do reaproveitamento das membranas usadas. O objetivo específico deste trabalho é a construção da unidade piloto, que inclui as etapas de projeto, aquisição, montagem e pré-operação desta unidade, além de testes preliminares de caracterização das membranas com água filtrada e com a corrente de purga. Também foram realizados experimentos em escala de bancada com as membranas descartadas do processo. Os resultados obtidos em escala de bancada foram satisfatórios, comprovando a viabilidade da aplicação deste estudo em escala piloto. Embora os resultados encontrados em escala piloto não sejam conclusivos, os testes preliminares realizados, a metodologia aplicada e as modificações sugeridas mostraram ser adequados à continuidade do projeto. O presente trabalho demonstrou ser de grande relevância, podendo proporcionar benefícios de grande alcance, uma vez que ao aumentar o tempo de vida útil das membranas pela aplicação destas para outras finalidades, obter-se-á a redução tanto da geração de resíduo industrial e de efluentes, como do volume de água captada para o processo industrial. / The petroleum industry consumes great amounts of water in its industrial operations of refining, especially for cooling and water vapor production. The water used in the cooling towers represents a considerable source of environmental problems, due to the huge volume of collected water, to the losses by evaporation and to the effluents discharge. On the other hand, the applications of the membrane separation processes are increasing in areas like recovery and reuse of water, wastewater and other process streams. In Brazil, several chemical and petrochemical companies are using reverse osmosis (RO) in the water demineralization process; RO membranes have a life time that varies from three to five years; after this period these membranes are disposed of and replaced by new ones, resulting in an industrial solid waste problem. Therefore, besides the wastewater generation, another problem that arises is the disposal of reverse osmosis membranes that have lost their efficiency. The present work is part of a major project which has been developed between Braskem and the Chemical Engineering Department of UFRGS. The main purpose of this project is to study the reuse of old membranes, discarded from the demineralization process, for the treatment of wastewater of the purge of the cooling tower. The specific objective of this work is the construction of a pilot plant to test the possibility of reuse both the wastewater and the old reverse osmosis membranes. The construction of the unit includes design, acquisition, assembly and pre-operation; besides several tests were performed, such as membrane characterization related to saline retention and permeate flux, and preliminary tests with the purge stream. Also, experiments in bench scale have been carried out to establish the feasibility of reuse discarded reverse osmosis membranes. The results obtained in bench scale provided a good insight of the technical viability of reuse, encouraging the application of this study in a pilot scale. Although the results found in pilot plant are not conclusive, the preliminary tests carried out showed that the unit is versatile allowing several tests, in different operating conditions, with different chemical products, and even with membranes from different manufactures. The present work has shown that the construction of the pilot plant has a considerable relevance, being able to provide economical and environmental benefits of great extent, by increasing the life time of the membranes, by reducing the effluent generation and diminishing the fresh water collection.

o objetivo do presente trabalho foi desenvolver um material adsorvente alternativo de íons sulfato a partir de um resíduo industrial abundante e renovável. Apesar da baixa toxicidade, concentrações elevadas destes íons inviabilizam o reciclo, o reuso e o descarte de efluentes. Para tanto, foi utilizado o resíduo do processamento de camarão que, após etapas de desmineralização, desproteinização e desacetilação, forneceu materiais quitinosos em forma de flakes com diferentes graus de desacetilação (GD), tendo sido selecionada a quitina com GD da ordem de 25% como sólido adsorvente. Os estudos de adsorção de íons sulfàto, realizados em frascos agitados com soluções sintéticas, mostraram valores de remoção da ordem de 92%, correspondente a uma capacidade de adsorção de 3,2 mEq.g-l. Estes resultados foram obtidos com o emprego de uma razão sólido/SO/- de 8,5 mg.mg-I, tempo de contato de 15 minutos e um pH de equilíbrio de 4,3 :t 0,3. Além da adsorção de íons sulfato, os resultados revelaram que quiti.na adsorve também íons molibdato (82% em 15 minutos e 92% em 60 minutos) sem qualquer interferência na adsorção de íons sulfato, fato considerado relevante no tratamento de efluentes de mineração de cobre e molibdênio. A adsorção dos íons sulfàto por quiti.na ocorre através do mecanismo de fisissorção por atração eletrostática, seguindo um modelo cinético de pseudo-segunda ordem, onde as etapas de transferência de massa dos íons não foram limitantes. A reversibilidade da adsorção, uma das características de processos que envolvem interações eletrostáticas, foi confirmada através de estudos de dessorção utilizando soluções de NaOH e permitiram verificar a possibilidade de regeneração do adsorvente. A cinética de adsorção em coluna de percolação, para uma granulometria de sólido e pH inicial do meio inferiores, foi maior do que a obtida no sistema de frascos agitados. Por outro lado, a capacidade de adsorção obtida a partir da curva de saturação em coluna de percolação foi praticamente a mesma obtida no sistema de :fIascosagitados. Nos estudos com efluentes industriais, o desempenho da quitina foi praticamente similar ao obtido com efluentes sintéticos, tendo sido atingidos elevados percentuais de adsorção. Estes resultados confirmam o potencial deste bioadsorvente para o tratamento de efluentes contendo altas concentrações de íons sulfato. Finalmente, são discutidas as considerações gerais do processo no contexto geral do tratamento de efluentes líquidos contendo compostos inorgânicos.

A Agrale S.A. é uma empresa que produz veículos, tratores e motores a diesel. Na Unidade de Caxias do Sul - RS, os efluentes líquidos gerados provêm das cabines de pintura, tratamento de superfície, cabine de lavagem de peças com óleos, usinagem, esgoto cloacal e lavagem de veículos. Todas essas águas residuárias são enviadas à estação de tratamento de efluentes onde recebem tratamento físico-químico (coagulação-floculação) e biológico (lagoa aerada seguida por uma lagoa de polimento com aguapés). Entretanto, no monitoramento da ETE, observou-se que em algumas ocasiões os teores de nitrogênio e fósforo excediam os limites de emissão. Ainda, na Empresa, não havia uma metodologia estabelecida para o acompanhamento da eficiência de operação da lagoa com aguapés, unidade onde se espera que as concentrações residuais de nutrientes sejam reduzidas. Assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar o desempenho da lagoa com aguapés empregada como etapa de polimento na estação de tratamento de efluente. Avaliou-se a eficiência da lagoa sem aguapés, com 50% de aguapés e com aguapés. Ainda, para um recobrimento de 50% de aguapés, investigou-se o desempenho nas diversas estações do ano. Os parâmetros avaliados foram sólidos suspensos, DQO, nitrogênio Kjeldahl total, fósforo total, óleos e graxas e ferro. Os resultados demonstraram que a existência de uma lagoa estabilização para fins de polimento é importante na estação de tratamento de efluentes da Empresa, pois reduz consideravelmente o número de não conformidades na qualidade do efluente final. A lagoa sem recobrimento de aguapés apresentou o melhor resultado em relação ao parâmetro DQO. A lagoa com 50% de recobrimento de aguapés os melhores valores em relação à sólidos suspensos, nitrogênio Kjeldahl total, fósforo total e ferro A lagoa com aguapés apresentou os melhores resultados em relação à remoção de óleos e graxas. Entretanto, como a função primordial da lagoa era a remoção de nutrientes, considerou-se que, para o caso da ETE da Agrale, a melhor opção é a operação com um nível de 50% de recobrimento de aguapés. Com este nível de recobrimento, os índices médios anuais de remoção foram: 23,8% na concentração de sólidos suspensos, 44,8 % na concentração de DQO, 77,0 % no teor de nitrogênio, 60,5 % no teor de fósforo, 44,4 % no teor de óleos e graxas e 26,4% no teor de ferro. De modo geral, a remoção de nitrogênio e fósforo ocorreu durante todo o ano. Porém, no caso do fósforo, a remoção foi maior nas estações inverno e primavera, épocas em que ocorria o crescimento dos aguapés. A biomassa de aguapés retirada na lagoa da Agrale apresenta-se com composição parecida com a de aguapés retirados do meio natural e de em lagoas eutrofizadas com esgoto doméstico. Não se apresenta contaminada com metais pesados, possibilitando o seu descarte através da transformação em composto agrícola. O composto de aguapés obtidos na Agrale atende aos Padrões da Portaria número 1 de 04/03/1983. O material pode ser facilmente descartado pela simples introdução nos canteiros e gramados na Empresa. O uso de lagoa de aguapés é uma alternativa viável no polimento final de efluentes do setor metalmecânico. A lagoa de aguapés auxilia na remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo), óleos e graxas e concentrações residuais de metais pesados; apresentando sucesso nas condições climáticas de Caxias do Sul, RS.

A crescente preocupação com o lançamento de nutrientes aos corpos d'água e seu impacto sobre a qualidade dos mananciais justifica o aprofundamento do estudo de técnicas de tratamenot de águas residuárias que promovam a remoção destes poluentes. Com a finalidade de estudar a remoção do nitrogênio, foram operados dois sistemas biológicos de tratamento de efluentes por lodos ativados em escala piloto. Esses sistemas apresentavam diferenças em relação a seu fluxo de operação, onde um deles trabalhava de forma intermitente (Reator Seqüencial em Batelada) enquanto o outro se caracterizava por apresentar um fluxo contínuo (Bardenpho). A pesquisa foi realizada no tratamento de esgoto doméstico e dividiu-se em duas etapas: na primeira, foi adotada uma idade de lodo de 10 dias como parâmetro operacional enquanto que, na segunda , adotou-se uma idade de lodo de 30 dias. O monitoramento dos processos foi realizado por meio de análises físico-químicas e também pela observação da microfauna presente no lodo, como um parâmetro adicional de controle dos sistemas. O RSB apresentou-se mais eficiente do que o sistema de fluxo contínuo ao longo das duas etapas da pesquisa Na primeira fase, o RSB apresentou remoções médias de 88, 86 e 59% para a DQO, nitrogênio total e ST, respectivamente, enquanto que, para o sistema em fluxo contínuo, essas remoções foram de 76, 56 e 50%, respectivamente. Na segunda etapa, o RSB apresentou uma remoção média de 88% para DQO, 88% para nitrogênio total e 50% para ST, enquanto que o sistema contínuo apresentou valores médios de 72,49 e 29%, respectivamente. Os sistemas de tratamento apresentaram boas condições de sedimentabilidade durante as duas etapas comprovadas através dos valores obtidos a partir do stestes do IVL e IVLA. Observou-se uma variação da composição da microfauna nos dois sistemas de fluxo contínuo e uma predominância de ciliados fixos no RSB. No RSB, a presença de ciliados fixos esteve associada a boas condiçôes de sedimentabilidade e de remoção de matéria orgânica enquanto que no sistema contínuo, esta associação deu-se com o gênero Euplotes sp. e com os metazóarios. Observaram-se relações entre a presença de amebas e a remoção de nitrogênio no RSB. A presença de ciliados rastejantes esteve associada à geração de um efluente com baixa concentração de SSV em ambos os sistemas de tratamento.