Os efluentes líquidos de curtumes apresentam altas cargas orgânicas e de poluentes que devem ser tratados corretamente para atingir os padrões legais para seu descarte, evitando a eutrofização de corpos hídricos e poluição das águas. O acabamento do couro é o estágio final da produção, onde o couro recebe as características desejadas de acordo com os produtos e artigos que serão produzidos. Os efluentes das etapas de processamento para acabamento do couro são responsáveis por conterem poluentes químicos devido ao uso de corantes, surfactantes, metais tóxicos, agentes emulsificantes, recurtentes, óleos, pigmentos, resinas, entre outros produtos químicos adicionados. As microalgas têm sido alvo de vários estudos no âmbito de tratamento de efluentes, devido à sua capacidade de remover diversos nutrientes, matéria orgânica do meio e por serem formas mais limpas e econômicas de tratar os poluentes. Diante disto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o emprego de um consórcio de microalgas para tratamento de efluentes de um curtume e analisar a capacidade de remoção de poluentes que são nutrientes para estes microrganismos. Os efluentes foram caracterizados ao longo dos ensaios com o consórcio de microalgas por meio de Nitrogênio Total (NT), Amônia (NH3), Fósforo (P-PO4), Carbono total (CT), Carbono Orgânico Total (COT), Carbono inorgânico (CI), DQO e Demanda Biológica de Oxigênio (DBO) e foi acompanhado o crescimento das microalgas. Para os experimentos foram coletados efluentes em três estágios distintos em uma estação de tratamento: efluente bruto (B), efluente após tratamento primário de coagulação/floculação (P) e efluente após ao tratamento biológico secundário (S). Os resultados com concentração de efluente de 50%, diluídos em água destilada (A), após 16 dias de cultivo, mostraram que houve crescimento do consórcio nos três efluentes com um crescimento máximo de 1,77 g L-1 no efluente Bruto (50B50A). Na sequência, foi testado o cultivo em efluente bruto (100B) e em efluentes compostos nas seguintes proporções: 50% efluente bruto + 50% efluente após tratamento biológico (50B50S) e 25% efluente bruto + 75% efluente após tratamento biológico (25B75S). Foi possível cultivar o consórcio no efluente bruto sem diluição, entretanto os resultados foram ruins, pois o mesmo apresentou baixo crescimento e, consequentemente, baixos níveis de remoção de nutrientes. Com o efluente composto 25B75S percebeu-se morte rápida das microalgas, uma vez que o efluente apresentava baixas concentrações de nutrientes. Em contrapartida, no efluente 50B50S foram atingidos valores efetivos de crescimento e remoção de nutrientes. Em cultivos fotoautotrófico, mixotrófico e heterotrófico de efluente composto 50B50S e de 75% efluente bruto + 25% efluente após tratamento biológico (75B25S), os melhores resultados foram atingidos no efluente 75B25S no cultivo fotoautotrófico, crescendo até 1,42 g L-1 e atingindo valores de remoção de NNH3, Nitrogênio Total (NT), DQO, carbono orgânico total (TOC) e demanda biológica de oxigênio (DBO5), de 99,90%, 74,89%, 56,70%, 58,18% e 20,68%, respectivamente. Ao obter a microalga isolada Tetraselmis sp. predominante no consórcio foi analisado os parâmetros anteriores em cultivo fotoautotrófico, além disso foi verificada a quantidade de lipídio presente na biomassa. A microalga Tetraselmis sp. apresentou um crescimento notório no cultivo fotoautotrófico com remoções eficientes dos parâmetros e 5,0% de lipídio no peso seco. / Liquid effluents from tanneries present high organic and pollutant loads and must be treated correctly to meet the legal standards for effluent disposal and to avoid eutrophication of water bodies and water pollution. The leather finish is the final stage of production, where the leather receives the desired characteristics according to leather goods and articles. The effluents from the processing steps for leather finishing are responsible for containing chemical pollutants due to the use of dyes, surfactants, toxic metals, emulsifying agents, retanning agents, oils, pigments, resins, among other chemicals added. Microalgae have been the subject of several studies in the field of effluent treatment due to their ability to remove various nutrients, organic matter from the environment and to be cleaner and more economical ways to treat pollutants. In this work, the growth of a microalgae consortium for the treatment of effluents from a tannery was analyzed and the capacity of removal of Total Nitrogen (NT), Ammonia (NH3), Phosphorus (P-PO4), Total Carbon ), Total Organic Carbon (COD), COD and Biological Oxygen Demand (DBO), as well as the growth of microalgae biomass in these effluents. The effluents were characterized before and after the trials with the microalgae consortium. Effluents were collected in three distinct stages at a treatment plant: crude effluent (B), effluent after primary coagulation / flocculation (P) treatment and effluent after secondary biological treatment (S). The results with 50% effluent concentration, diluted in distilled water (A) after 16 days of cultivation, showed that there was a consortium growth in the three effluents with a maximum growth of 1.77 g L-1 in the crude effluent (50P50A). (50B50S) and 25% crude effluent + 75% effluent after biological treatment (25B75S) were tested in the following proportions: 50% crude effluent + 50% effluent after biological treatment (50B50S). It was not possible to cultivate the consortium in pure crude effluent, since it presented low growth and, consequently, low levels of nutrient removal. With the compound effluent 25B75S it was observed rapid death of the microalgae, since the effluent presented low concentrations of nutrients. On the other hand, in the effluent 50B50S, effective values of growth and nutrient removal were achieved. In photoautotrophic, mixotrophic and heterotrophic cultures of 50B50S effluent and 75% crude effluent + 25% effluent after biological treatment (75B25S), the best results were reached in the effluent 75B25S in photoautotrophic cultivation, growing up to 1.42 g L-1 and reaching values of removal of N-NH3, total nitrogen (NT), (DQO), total organic carbon (COT) and biological oxygen demand (DBO), of 99.90%, 74.89%, 56.70%, 58.18% and 20.68%, respectively. By obtaining the isolated microalgae Tetraselmis sp., predominant in the consortium and analyzed and the previous parameters in photoautotrophic cultivation, in addition to being verified the amount of lipid present in the biomass. The microalgae Tetraselmis sp. showed a notable growth in photoautotrophic cultivation with efficient removal of the parameters and 5.0% of lipid in dry weight.

O estado do Rio Grande do Sul é o maior produtor mundial de ágatas. No beneficiamento, as pedras são submetidas a processos de tingimento para agregar valor ao produto. A prática acarreta em um problema ambiental na região devido ao efluente líquido gerado no processo. Um dos processos de tingimento aplicados é com o corante Rodamina B, que proporciona uma coloração rosa avermelhada. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar o emprego da reação de Fenton combinada com a adsorção para o tratamento do efluente líquido contendo o corante orgânico Rodamina B gerado no tingimento de ágatas. O efluente industrial foi caracterizado e o estudo foi desenvolvido em três fases distintas: a primeira compreendeu o tratamento por meio da reação de Fenton; a segunda o emprego da adsorção como processo adicional após a reação de Fenton; e a terceira a integração de ambos os processos. O efluente continha uma concentração de 772 mg.L-1 de Rodamina B e 3% de etanol em sua composição, resultando em um fator de toxicidade (FT) de 526 para o organismo Daphnia similis. No tratamento pela Reação de Fenton, definiu-se como melhor dosagem 11,1 g.L-1 de sulfato ferroso e 20 mL.L-1 de peróxido de oxigênio (numa relação molar Fe2+/H2O2 de 1/7,5), o que permitiu a remoção total do álcool, uma redução média da absorbância em 554 nm de 99,9%, uma redução do COT de 93,3%, um incremento da tensão superficial de 58,9 para 64,4 mN.m-1 e o fator de toxicidade FT passou para 16 No estudo de adsorção, avaliaram-se os adsorventes carvão ativado, na forma pulverizada (CAP) e granulada (CAG), e cinza de casca de arroz (CCA). O carvão ativado pulverizado (CAP) se apresentou como a melhor opção para a remoção de cor residual após a reação de Fenton. A melhor condição para o descolorimento do efluente foi com o uso de uma concentração de CAP de 0,5 g.L-1 e um tempo de contato de 60 minutos. O pH do meio não apresentou influência dentro da faixa compreendida entre 6 e 9. A remoção da coloração residual visível foi completa. Contudo, o processo de adsorção não proporcionou mudanças substanciais no COT, na tensão superficial e do fator de toxicidade. A integração do processo Fenton com adsorção com CAP foi possível. A precipitação do Fe3+ gerado na Reação de Fenton em pH 8,0 possibilitou a coagulação das partículas de CAP, permitindo a clarificação do efluente. O ajuste do pH para 8,0 com Ca(OH)2 proporcionou uma redução dos íons sulfatos, da condutividade e a obtenção de um lodo mais denso do que com NaOH. O uso de um polímero floculante auxilia nesta operação, acelerando a etapa de separação sólido-líquido.A integração dos processos resultou em efluente sem coloração, com uma redução da carga orgânica acima de 90% e um FT igual a 4. Assim, conclui-se que a integração dos processos Fenton e adsorção agrega melhorias em aspectos operacionais e proporciona uma altaeficiência de tratamento. Os processos reúnem reações de oxidação, coagulação, air striping e adsorção que permitiram a remoção de poluentes. / The state of Rio Grande do Sul is the world's largest producer of agates. In the processing, the stones are submitted to dyeing processes to add value to the product. The practice causes an environmental problem in the region due to the wastewater generated in the process. One of the dyeing processes applied is with Rhodamine B, which provides a reddish-pink coloration. Thus, the objective of this work was to investigate the use of Fenton reaction combined with adsorption for the treatment of the wastewater containing the organic dye Rhodamine B generated in the agate processing. The industrial wastewater was characterized and the study was developed in three distinct phases: the first comprised the treatment through the Fenton reaction; the second, the use of adsorption as an additional process after the Fenton reaction; and the third, the integration of both processes. The wastewater contained a concentration of 772 mg L-1 of Rhodamine B and 3% of ethanol in its composition, resulting in a toxicity factor (FT) of 526 for the organism Daphnia similis. In the Fenton reaction treatment, 11.1 g L-1 of ferrous sulfate and 20 mL L-1 of oxygen peroxide (in a molar ratio Fe2+/H2O2 of 1/7.5) were defined as the best dosage, which allowed a total alcohol removal, an average absorbance reduction of 99.9% at 554 nm, a TOC reduction of 93.3%, an increase in surface tension from 58.9 to 64.4 mN m-1 and the FT toxicity factor decreased to 16. In the adsorption study, adsorbents evaluated were activated coal in the pulverized (CAP) and granulated (CAG) forms, and rice husk ash (CCA). The pulverized activated carbon (CAP) was presented as the best option for the removal of residual color after the Fenton reaction The best condition for discoloration of the wastewater was with the use of a CAP at a concentration of 0.5 g L-1 and a stirring time of 60 minutes. The pH of the solution had no influence within the range of 6 to 9. Removal of visible residual color was complete. However, the adsorption process did not provide substantial changes in TOC, surface tension and toxicity factor. Integration of the Fenton process with adsorption with CAP was possible. The Fe3+ precipitated in the Fenton reaction at pH 8.0 allowing coagulation of the CAP particles and the clarification of the effluent. Adjusting the pH to 8.0 with Ca(OH)2, instead of NaOH, provided a reduction in the concentration of sulfate ions, a decrease in the conductivity and a thicker slurry. The use of a flocculants assists this operation, accelerating the solid-liquid separation step. The integration of the processes resulted in an uncolored wastewater with an organic load reduction above 90% and a FT of 4. Thus, the integration of the Fenton and adsorption processes improves the operation and provides high treatment efficiency. The processes combine oxidation, coagulation, air striping and adsorption mechanisms that allowed the removal of pollutants.

O município de Soledade é o principal polo estadual (RS) na industrialização, comercialização e exportação de ágatas. No beneficiamento da ágata, a etapa de serragem dos geodos gera um resíduo composto por óleo diesel e pó de pedra (lodo oleoso). Devido ao alto custo e pelo fato desse processo ser realizado na sua maior parte por empresas de pequeno porte e terceirizadas, o lodo oleoso é acumulado nos pátios das empresas, esperando um destino adequado. Muitas vezes, o lodo é processado com água, proporcionando a recuperação parcial do óleo, mas não evitando a geração de um lodo óleo-aquoso. O lodo estocado, contendo fluidos, é um passivo ambiental a ser resolvido dentro da cadeia produtiva de gemas e joias do Estado do Rio Grande do Sul. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da fração líquida (óleo e água) presente no resíduo da serragem de ágatas por prensagem. A parte experimental do trabalho incluiu várias etapas. Inicialmente caracterizou-se o processo de remoção de óleo diesel por extração em água realizado pelas empresas. O tratamento dos resíduos óleo-aquoso como do oleoso foram estudados por prensagem em escala de laboratório, onde as principais variáveis avaliadas foram a pressão (2 MPa, 4,2 MPa e 6,4 MPa) e temperatura (0°C, 23°C e 60°C). O tratamento do resíduo oleoso também foi realizado em uma prensa hidráulica industrial (11,7 MPa). Os experimentos foram realizados em triplicata e as diferenças entre médias foram analisadas estatisticamente (Anova e Teste de Tukey). Os resultados de laboratório demonstraram que a remoção de líquidos é uma função da pressão aplicada – quanto maior a pressão maior a remoção – e que a melhor temperatura do processo ocorre a 23oC. Por proporcionar uma maior pressão, os melhores resultados foram obtidos com a prensa industrial. Nesta condição, o resíduo, contendo em sua forma bruta 19,0% de óleo e 8,4% de água, após a prensagem passou a ter 2,7% de óleo e 3,7% de água, correspondendo a uma remoção de fluidos de aproximadamente 77%. O material apresentou volume reduzido e perdeu suas propriedades de fluidez. Pode-se concluir que a prensagem é um método satisfatório e viável na recuperação de óleos do resíduo da serragem de ágatas. Em relação à fração sólida, esta apresenta melhores condições para o aproveitamento na cerâmica vermelha e agregados cerâmicos leves ou, alternativamente, em processos complementares que visam a remoção total do óleo (extração por solventes ou processos biológicos). / The city of Soledade is the main state pole (RS) on the manufacture, sale and export of agates. In the processing of agate, the step of sawing geodes generates a residue composed of diesel oil and stone dust (oily sludge).Due to the high cost and because this process is carried out mostly by small companies, the oily sludge is accumulated in their own courtyards, waiting for a suitable destiny. Often, the sludge is processed with water, providing a partial oil recovery, but don’t avoid the generation of an oil-aqueous sludge. The stored sludge containing fluids, is an environmental liability to be solved within the production chain of gems and jewels of the state of Rio Grande do sul. The objective of this work wasto study the removal of the liquid fraction (oild and water) present in the residue by pressing. The experimental part of the work included several steps. Initially the oil diesel removal by water extraction process made by the companies was characterized. The treatment of the oily and water-oily residue were studied by pressing on a laboratory scale, where the main variable were pressure (2 MPa, 4.2 MPa and 6.4 MPa)and temperature ( 0°C, 23°C and 60°C) The oily residue treatment was also carried out in an industrial hydraulic press (11,7 MPa). The experiments were performed in triplicate and differences between means were statistically analyzed (ANOVA and Tukey test). The laboratory results showed that the removal of liquid is a function of the applied pressure – higher the pressure higher the removal- and the best temperature occurs at 23 °C. As it provides the highest pressure, the best result were obtained with the industrial press. In this condition the oily residue, contain 19.0% oil and 8.4% water, after the press it had 2.7% oil and 3.7% water, corresponding to approximately 77% of liquid removal. The material showed reduced volume and lost their flow properties. It can be concluded that pressing is a satisfactory and viable oil recovering method from the residue of sawdust agate. Regarding the solid fraction, this presents the best conditions for the utilization in red pottery and ceramic lightweight aggregate or, alternatively, in complementary processes aimed at complete removal of oil (solvent extraction or biological processes).

A presença de fármacos em geral em corpos hídricos superficiais e em águas subterrâneas tem chamado a atenção para os riscos potenciais para a saúde do homem e do ambiente, já que estes compostos são facilmente encontrados em águas residuárias oriundas de hospitais e efluentes domésticos. As tecnologias convencionais de tratamento, tanto por via aeróbia como por via anaeróbia não promovem remoções significativas de produtos farmacêuticos. Reatores Biológicos Associados a Membranas (MBRs) tem obtido significante aceitação como uma tecnologia avançada de tratamento de águas residuárias, podendo ser efetivo na remoção destes micropoluentes orgânicos. No entanto, informações referentes ao desempenho dos MBRs referentes à remoção de micro-poluentes ainda é escassa. A partir da problemática levantada e da relevância do sistema, a presente pesquisa teve como objetivo principal a avaliação do desempenho de MBRs sob condições de choque de fármacos, através do monitoramento respirométrico do lodo baseado na Taxa de Consumo de Oxigênio (TCO), bem como a presença de Substâncias Poliméricas Extracelulares (EPS), Resistência à Filtração, nitrificação e desnitrificação, a fim de avaliar o processo diante de condições críticas de operação. Os choques foram realizados nas concentrações de 0,5; 1,0 e 2,0 mg.L-1 para os fármacos Paracetamol, Tetraciclina, Metformina e Enalapril, sendo dosados de duas formas: (1) na forma de pulso de concentração; (2) dosagem contínua na alimentação do sistema. A dosagem na forma de pulso ocasionou maiores efeitos sobre a desnitrificação do sistema, com destaque para as concentrações de 2,0mg.L-1 para Paracetamol e Tetraciclina. Os efeitos, no entanto, foram temporários. A remoção de DQO não foi afetada para nenhum fármaco e dosagem testada, ou mesmo a forma de dosagem. A forma de dosagem em pulso resultou em interferências mais perceptíveis na TCO, Resistência à filtração e EPS, apesar de que esta interferência não ocorreu simultaneamente para todos os parâmetros de monitoramento ou não foi detectado por algum destes, o que reforça a necessidade de um monitoramento conjunto. O EPS mostrou resultados estáveis para o monitoramento de eventos curtos, tais como os choques na forma de pulso. / The presence of pharmaceuticals in surface water bodies and groundwater has drawn attention to the potential risks to human health and the environment, as these compounds are easily found in wastewaters originated from hospitals and domestic effluents. Conventional wastewater treatment technologies, both aerobically and anaerobically do not promote significant removal of pharmaceuticals. Membrane Bio Reactors (MBRs) have obtained significant acceptance as an advanced technology for wastewater treatment and may be effective in removing this organic micropollutants. However, information regarding the performance of MBRs referring to the removal of micropollutants is still scarce. From the issues raised this study aimed to e evaluate the performance of MBR under shock loads conditions applying respirometric monitoring of sludge through the Oxygen Uptake Rate (OUR), Extracelular Polimeric Substances (EPS), Filtration Resistance, nitrification and denitrification in order to evaluate the process under critical operating conditions. The shocks were performed at concentrations of 0.5, 1.0 and 2.0 mg.L -1 for paracetamol, tetracycline, Metformin and Enalapril drugs being measured in two ways: (1) in the form of a slug dosage; (2) the continuous dosing with the raw wastewater. The slug dosage strategy caused greater effects on denitrification system, though few effects were observed upon nitrification, especially for concentrations of 2.0mg.L-1 for Paracetamol and Tetracycline. Nevertheless the effects were temporary. The COD removal was not affected by any drug and dosage tested, or even the dosage form. The dosage form pulse resulted in more noticeable interference in OUR, Resistance filtration and EPS, although this interference did not occur simultaneously for all monitored parameters or was not detected for some of these, which reinforces the need for a more detailed monitoring set. EPS presented stable results for monitoring short events such as the slug dosage shock loads.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:02:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320685.pdf: 902806 bytes, checksum: 0a096c4d3e95619234b5e56882f7e11c (MD5) Previous issue date: 2013 / O presente trabalho teve como objetivo a identificação e análise dos custos em uma estação de tratamento de efluentes industriais de uma empresa de autopeças de fabricação de bancos automotivos. Tal estudo se justifica em função do crescente consumo de água nas empresas em seus processos de fabricação e a obrigatoriedade de seu tratamento e atendimento legal antes do seu descarte, que têm contribuindo para o aumento dos custos. Esse fato não é sempre compreendido pelas empresas que possuem sistema de tratamento de seus efluentes, devido à ausência de uma gestão que forneça informações apuradas referentes ao processo utilizado. Dessa maneira, baseado em estudos realizados na empresa depois de caracterizar o processo fabril e apontar os principais elementos da produção que possuem relação com a geração de efluentes industriais, foi mapeado as principais etapas do tratamento de efluentes e as técnicas relacionadas ao tratamento utilizado. Na sequencia, com base na metodologia de ?Custeio Baseado em Atividades? (ABC), calculou-se os custos das atividades do tratamento, compreendidos pelos custos: fixos estruturais, operacionais e variáveis, chegando ao custo total empregado pela empresa durante o tratamento de seus efluentes industriais. Como resultados do trabalho, foram evidenciados as atividades mais onerosas e os recursos mais utilizados e com maior intensidade no desenvolvimento das atividades durante o tratamento dos efluentes industriais, referente ao ano de 2011. Constatou-se que os custos com o tratamento dos efluentes industriais (R$ 378.295,00) representam uma parcela considerável dos custos totais da empresa, correspondendo a 6,0% dos custos fixos total da empresa. Os custos com maior intensidade foram aqueles relativos aos gastos com a mão de obra (R$ 190.183,00), representando 50,27% do custo total anual com tratamento dos efluentes industriais. <br> / Abstract : The present study aimed at the identification and analysis of the costs of a treatment plant wastewater in industrial auto Parts Company manufacturing automobile seats. This study is justified due to the increasing water consumption in companies in their manufacturing processes and mandatory treatment and legal compliance before its disposal, which have contributed to rising costs. This fact is not always understood by companies that have their treatment system effluent due to the absence of a management that provide briefings regarding the process used. Thus, based on studies conducted in the company after characterizing the manufacturing process and identify the main elements of the production that are related to the generation of industrial effluents, was mapped the main stages of wastewater treatment and techniques related to the treatment used. Subsequently, based on the methodology of "Activity Based Costing" (ABC), we calculated the cost of treatment activities, included the costs: fixed structural and operational variables, reaching the total cost employed by the company during the treatment their industrial effluents. As results of the work were highlighted activities more expensive and most frequently used features and with greater intensity in the development of the activities during the treatment of industrial effluents was found that the cost of treatment of effluents represent a considerable portion of the total costs of company (R $ 378,295.00). Costs with greater intensity were those related to spending on labor R $ 190,183.00 for the year, 50.27% of the total cost.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:38:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 338949.pdf: 1175438 bytes, checksum: 57c9c1e9712988fe8b744a6d02b90d49 (MD5) Previous issue date: 2015 / O presente trabalho tem como objetivo analisar a situação atual de tratamento dos esgotos sanitários gerados dentro de uma indústria metalúrgica fabricante de equipamentos rodoviários para o transporte de minérios, e a partir dos resultados propor o aproveitamento do esgoto tratado como água de reuso para fins não nobres dentro do parque fabril. O sistema de tratamento (ETE) adotado pela empresa pesquisada é o Reator Anaeróbio de Fluxo Ascendente (RAFA) seguido de sistema de Lodo Ativado Convencional (LAC). Os esgotos gerados na empresa, correspondente a um equivalente populacional de 550 pessoas, são enviados para a área destinada ao tratamento, por gravidade, através de rede coletora interna. Chegando à ETE, os despejos passam por uma caixa gradeada para retenção de sólidos grosseiros e, em seguida, para estação elevatória onde o efluente é bombeado para o RAFA, e então, direcionado ao tanque de aeração do sistema LAC. Os parâmetros de qualidade de tratamento foram analisados durante o período de maio de 2014 a abril de 2015. Diante dos resultados identificados (eficiência superior a 90% de remoção de matéria orgânica), propõe-se a utilização da água de reuso nos principais pontos de maior consumo, tais como na utilização para resfriamento de máquinas e tanque de gases; para a irrigação e manutenção da área verde; lavagem de equipamentos e peças e nos vestiários. / Abstract : The present work has the aims to analyze the current situation of wastewater treatment produced in a metallurgical industry, which produces equipment to transport mineral, and, from the results, to propose the utilization of this treated effluent as reused water for nonnoble utilization in the plant. The wastewater treatment plant (WWP) adopted by the company is the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) followed by Actived Sludge (AS). The wastewater generated by the industry, which corresponds to a 1,200 population equivalent, is sent to an area stablished for its treatment through an internal collecting pipe. When the wastewater gets to the WWP, it runs through a railed box to retain gross solid waste and then to pumping station where the effluent is pumped to UASB and after directed to the aeration tank of AS system. The parameters of quality of treatment were analysed in the period between May 2014 and April 2015. According to the results found (efficiency removal above 90% of organic material), it is proposed the utilization of water in the main points of a major consumption, such as the cooling of machines and gas tanks, as well as, the irrigation of green area and washing of equipment, parts, and restrooms.

Este estudo avaliou a eficiência de reatores biológicos aeróbios de leito fluidizado inverso na remoção de matéria orgânica quando submetidos a diferentes condições operacionais (vazão de recirculação e carga orgânica aplicada). O experimento, em escala de laboratório, foi realizado em três reatores cilíndricos (R1, R2 e R3) com altura total de 2,00 m, diâmetro interno de 0,10 m e volume útil de 15,70 L. Como meio suporte para o desenvolvimento do biofilme foram utilizadas partículas de polipropileno (PP) em volume equivalente a 40% do volume útil do reator. O afluente entrava nos reatores pelo topo e saía pelo fundo e o oxigênio era fornecido através de um aerador poroso. Os reatores R1, R2 e R3 foram operados com vazão de recirculação de 2,50 L/min, 4,00 L/min e 5,50 L/min, respectivamente, durante todo período experimental. Os reatores foram alimentados com esgoto sintético caracteristicamente doméstico e o experimento consistiu de três etapas, conforme a carga orgânica aplicada: Etapa de Menor Carga – 0,70 Kg DQO/m3.dia; Etapa de Carga Intermediária – 1,70 Kg DQO/m3.dia e Etapa de Maior Carga – 3,90 Kg DQO/m3.dia. A vazão de alimentação foi mantida constante durante todo período experimental correspondendo ao TDH de 12 horas.O acompanhamento dos reatores foi realizado com medidas de DQO, sólidos livres (suspensão) e aderidos (biofilme). Foi determinada também a velocidade ascensional das biopartículas no meio líquido, tendo como motivo a identificação das possíveis causas da expansão excessiva ocorrida durante a realização do experimento. Os resultados obtidos demonstraram elevada eficiência de remoção carbonácea em termos de DQO, com médias superior a 93% na etapa de Carga Intermediária e em torno de 90% para a etapa de Maior Carga. Conforme avaliação estatística, não houve evidências de que a vazão de recirculação tenha efeito sobre a eficiência de remoção carbonácea. O aumento da carga orgânica afluente reduziu de forma significativa a eficiência de remoção carbonácea apenas no reator de menor vazão de recirculação. Em relação à quantidade de sólidos voláteis, o aumento da vazão de recirculação resultou em aumento dos sólidos voláteis aderidos, porém não foi identificado efeito sobre a quantidade de sólidos voláteis livres.O aumento de carga aplicada resultou em aumento significativo na quantidade média de sólidos voláteis livres nos reatores. Quanto aos sólidos voláteis aderidos, o acréscimo de carga afluente repercutiu de forma diferente nos três reatores: para a menor vazão de recirculação houve redução na massa de sólidos voláteis aderidos, para a vazão de recirculação intermediária ocorreu aumento da massa de sólidos voláteis aderidos e para a maior vazão de recirculação o aumento da carga aplicada não influenciou a quantidade de sólidos aderidos voláteis presentes no reator. A velocidade ascensional média das biopartículas diminuiu com o aumento da vazão de recirculação, significando que quanto maior a vazão de recirculação maior a densidade das biopartículas. / This study evaluated the efficiency of down flow aerobic fluidized bed reactors for the removal of organic mater submitted to different operational conditions (recirculation flow and applied organic load). The experiment was run on 3 cylindrical lab scale reactors (R1, R2 and R3) with 2 m total height, 0.10 m internal diameter and working volume of 15.70 L. Polypropylene particles were used as the support material for the development of the biofilm occupying 40% of the working volume of the reactors. The influent were applied at the top of the columns and withdraw from the bottom and the oxygen was supplied throughout a porous stone. The reactors R1, R2 and R3 were operated with recirculation flow of 2,50, 4.00 and 5.50 L. min-1, respectively, throughout the experimental work.The reactors were fed with synthetic wastewater similar to sanitary wastewater and the experiment was performed in 3 steps, according to the applied organic loading rate, namely: Lower Load - 0,70 Kg COD/m3.dia; Intermediate Load - 1,70 Kg COD/m3.dia; Higher Load - 3,90 Kg COD/m3.dia. The feeding flow was maintained constant throughout the experiment to obtain HDT equal to 12 hours. The reactors were monitored with conventional parameters such as COD, free suspended solids and attached suspended solids (biofilm). The upflow velocity of the bioparticles in the liquid phase was also determined with the purpose to identify the potential causes of the excessive expansion of the bed observed during the experimental work. The experimental results demonstrated high efficiency of carbonaceous COD removal, with average values above 93 % during the Intermediate Load step and around 90 % for the Higher Load. According to statistical evaluation, the recirculation flow did not provided significant effect upon the carbonaceous organic matter removal. The increase in applied organic load caused a significant decrease only to the reactor operated with the lower recirculation flow. Regarding the amount of volatile solids, the increase of the recirculation flow resulted in the increase of the attached volatile solids, however it was not identified any effect upon the amount of free volatile solids. The increase of applied organic load resulted in significant increase of the amount of the free volatile solids in the reactors. Regarding the attached volatile solids, the increase of applied organic load resulted in misleading behavior of the reactors, as follows: the lower recirculation flow resulted in a reduction of the amount of attached volatile solids; the intermediate recirculation flow resulted in an increase of the attached volatile solids, while it was not observed any significant variation in the amount of attached volatile solids inside the reactor operated with the higher recirculation flow. The average accession velocity of the bioparticles decreased with the increase of the recirculation flow, implying that the recirculation flow resulted in higher values of the bioparticles density.

A integração da tecnologia de separação por membrana em processos convencionais de lodos ativados representa uma inovação importante na evolução da tecnologia de tratamento biológico de efluentes. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de um biorreator com membranas submersas, provido de um sistema de retrolavagem das membranas, utilizado para o tratamento contínuo de um efluente sintético. As membranas utilizadas foram do tipo fibras ocas e fabricadas do material poli(éter-imida). Foram testadas diferentes condições de aeração e freqüências de retrolavagens. Em todas as condições testadas foi observado o decréscimo contínuo e acentuado do fluxo permeado com o decorrer do tempo, com fluxos permeados finais aproximados de 10 L.m-2.h-1, e o sistema de biorreator com membranas aparenta não responder de forma adequada aos métodos de controle do fouling. Os experimentos mais longos, 80 horas de duração, apresentaram um decréscimo de 50% do fluxo permeado inicial nas melhores condições experimentais testadas, não sendo observado um estado estacionário para o fluxo permeado. Foi verificado que as características do efluente sintético (a base de soro de leite) têm influência na formação do fouling, já que mesmo na ausência de lodo ativado foi observada a redução do fluxo permeado de forma semelhante aos demais experimentos. Entretanto, após a substituição do efluente sintético por outro mais simples (a base de glicose e peptona) continuou sendo observado fouling intenso. Os dados experimentais foram ajustados aos modelos de Hermia e foi constatado que o mecanismo de formação de fouling segue os modelos de bloqueio completo e intermediário para a etapa inicial de permeação e o modelo de formação de camada de torta para a etapa final. Também foi realizado um estudo, em paralelo, sobre a adsorção de EPS nas membranas de poli(éter-imida). Foi verificado que a membrana de poli(éter-imida) sofre grande adsorção de EPS, mostrando elevada redução de permeabilidade. Foi proposto um modelo de redução de permeabilidade devido à adsorção de EPS que se revelou eficiente para a análise dos dados experimentais, mesmo quando utilizado na análise de dados de outros autores. / The integration of the membrane separation technology in conventional processes of activated sludge represents an important innovation in the technology evolution of biological wastewater treatment. This work evaluated the performance of a submerged membrane bioreactor, provided with a membrane backwashing system, used for the continuous treatment of a synthetic wastewater. The hollow fiber membranes were manufactured by polyetherimide material. Different aeration and backwashing cycles conditions were tested. The membrane bioreactor system seems not to answer satisfactorily to the strategies to limiting fouling. The continued and accented decrease of the permeate flux over time were observed for all the conditions tested, with final permeate fluxes approached of 10 L.m-2.h-1. The longer experiments, 80 hours of duration, presented a decrease of 50% of the initial permeate flux in the best tested experimental conditions, not being observed a steady-state permeate flux. It was verified that the synthetic effluent (whey based) has some influence in the fouling formation, since even in the absence of activated sludge it was observed a permeate flux reduction similar to that observed on the others experiments. However, intense fouling still was observed after changing the synthetic effluent for another more simple (glucose and peptone based). The experimental data were adjusted to the Hermia model. Fouling mechanism follows the complete and intermediate blocking models at the beginning of the permeation stage and the cake formation model for the later stage. A parallel study of the EPS adsorption in polyetherimide membranes was also carried out. Polyetherimide membrane presented great EPS adsorption with high permeability reduction. An EPS adsorption model was proposed and it showed efficient for experimental data analysis, even when other authors data were analyzed.

A casca de pinhão (Araucaria angustifolia), é um resíduo alimentar, que foi usada in natura (PW) e carbonizado (C-PW), como adsorvente de baixo custo para a remoção do corante azul de metileno (MB) de soluções aquosas. O PW foi tratado quimicamente com ácido sulfúrico produzindo um material carbonizado e não ativado (C-PW). Tanto PW como C-PW foram testados como adsorventes de baixo custo para a remoção de MB de efluentes aquosos. Foi observado um aumento notável na área específica, volume médio dos poros e diâmetro médio dos poros do C-PW quando comparado a PW. Os efeitos do tempo de agitação, dosagem do adsorvente e do pH sobre a capacidade de adsorção foram estudados. Na região de pH básico (pH 8,5) a adsorção do MB foi favorável. O tempo de contato necessário para se atingir o equilíbrio foi de 6 e 4 horas a 25 °C, utilizando-se PW e C-PW como adsorventes, respectivamente. Baseado em valores de função de erro (Ferror), os dados cinéticos foram melhores ajustados para o modelo cinético de ordem fracionária quando comparado aos modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e quimissorção. Os dados de equilíbrio foram ajustados para os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Sips e Redlich-Peterson. Para o corante MB os dados de equilíbrio foram melhores ajustados para o modelo de isoterma de Sips utilizando PW e C-PW como adsorventes. / The Brazilian pine-fruit shell (Araucaria angustifolia) is a food residue, which was used in natural and carbonized forms, as low-cost adsorbents for the removal of methylene blue (MB) from aqueous solutions. Chemical treatment of Brazilian pine-fruit shell (PW), with sulfuric acid produced a non-activated carbonaceous material (C-PW). Both PW and C-PW were tested as low-cost adsorbents for the removal of MB from aqueous effluents. It was observed that C-PW leaded to a remarkable increase in the specific surface area, average porous volume, and average porous diameter of the adsorbent when compared to PW. The effects of shaking time, adsorbent dosage and pH on adsorption capacity were studied. In basic pH region (pH 8.5) the adsorption of MB was favorable. The contact time required to obtain the equilibrium was 6 and 4 hours at 25°C, using PW and C-PW as adsorbents, respectively. Based on error function values (Ferror) the kinetic data were better fitted to fractionary-order kinetic model when compared to pseudo-first order, pseudo-second order, and chemisorption kinetic models. The equilibrium data were fitted to Langmuir, Freundlich, Sips and Redlich-Peterson isotherm models. For MB dye the equilibrium data were better fitted to the Sips isotherm model using PW and C-PW as adsorbents.

Com a poluição dos recursos hídricos e o substancial aumento do custo com água, o reúso da água tornou-se uma alternativa a ser considerada nas operações industriais. Essa iniciativa pode auxiliar na busca de uma solução para problemas de escassez de recursos hídricos e na diminuição de custos operacionais das empresas. O problema a ser abordado neste estudo está relacionado com as dificuldades técnicas do tratamento de efluentes para atingir a qualidade necessária ao reúso da água e a necessidade de atender os padrões de lançamento de efluentes estabelecidos pela legislação ambiental tendo em vista a impossibilidade de reúso total do efluente tratado. O principal objetivo deste trabalho foi estudar a remoção de poluentes gerados em uma indústria metal-mecânica por meio de plantas aquáticas em escala piloto e industrial e avaliar o potencial de reúso do efluente como água industrial em diferentes aplicações (descarga de vaso sanitário, irrigação paisagística, torre de resfriamento, lavagem de equipamentos, usinagem de peças e água de incêndio). Para este estudo foram projetadas e construídas uma planta piloto e outra planta em escala industrial em uma empresa situada na região metropolitana de Porto Alegre. O sistema foi constituído por um banhado construído como sistema terciário para simular as condições de tratamento do efluente industrial. As macrófitas foram acondicionadas em tanques de polietileno com capacidade total de 1 m3 considerando o tratamento de efluente de 2 m3/dia. O efluente circulou com um fluxo sub-superficial horizontal através da matriz porosa de areia grossa e brita, na quais estavam presentes as raízes das macrófitas das espécies Junco (Scirpus sp.) e Taboa (Typha sp.). A planta em escala industrial foi executada seguindo os mesmos padrões da planta piloto, porém, com algumas modificações. A planta industrial é constituída de 4 lagoas de fluxo sub-superficial horizontal com dimensões idênticas de 11,50 m de largura, 7,0 m de comprimento e 0,8 m de profundidade útil; camada suporte composta de brita zero; construção das lagoas com argila compactada; uso das espécies Junco (Scirpus sp.) e Taboa (Typha sp.) nas quatros lagoas de forma intercalada; estação de bombeamento e rede para o reúso do efluente tratado. O estudo de tratabilidade da planta em escala piloto e industrial foi realizado por monitoramento dos parâmetros físico-químicos e biológicos. Mesmo com algumas variações de carga e problemas operacionais, o sistema apresentou um comportamento adequado para a remoção de poluentes na planta piloto/ industrial, cujos resultados médios de eficiência de remoção foram de 73%/49%, 61%/42%, 56%/46%, 54%/49%, 57%/46% e 66%/69% de fósforo total, NTK, NH4-N, DQO, DBO, SS, respectivamente. As análises da camada suporte em conjunto com o sistema radicular e parte aérea apontam um possível potencial de emprego destes resíduos no solo como adubo devido a sua composição. O sistema de tratamento com banhado construído para reúso da água mostrou ser efetivo para redução de custos cujo período de payback médio é de 4,5 anos. Durante o experimento foi possível verificar que o reúso de água consiste em uma estratégia de sustentabilidade para redução do consumo de água potável (economia de 18 % em média e 44% máxima do consumo total). / With the pollution of water resources and the substantial increase in the cost of water, water reuse has become an alternative to be considered in industrial operations. This initiative can support in finding a solution to problems of scarcity water resources and minimizing operating costs in the companies. The problem to be considering in this study is related to the technical difficulties of treating effluent to aiming the quality necessary for water reuse and the need to reach effluent discharge standards set by environmental legislation considering the impossibility of total effluent treated reuse. The objective of this work was to study the pollutants removal generated in a metalworking industry effluent by aquatic plants in pilot and industrial scales and evaluate the potential for effluent reuse as industrial water in different applications (flushing, landscape irrigation, cooling tower, vehicles washing, machining of parts and firefighting). A pilot plant was built in an industry consisting of a constructed wetland as a tertiary system to simulate the conditions of treatment of an industrial effluent. The macrophytes were conditioned in polyethylene tanks with a total capacity of 1 m3 foreseeing the treatment of 2 m3/day. The effluent circulated in a horizontal subsurface flow through a porous matrix of thick sand and gravel in which the roots of macrophytes of the species Reed (Scirpus sp.) and Cattail (Typha sp.) were developed. The industrial scale plant was executed following the same standards by the pilot plant with some modifications. The industrial plant was composed by four horizontal sub-surface flow lagoons with equal dimensions of 11m width, 7m length and 0.8m useful depth; a support layer composed by gravel; lagoons with compacted clay; Reed (Scirpus sp.) and Cattail (Typha sp.) aquatic plant were interchangeably introduced in the four lagoons; pump station and network of pipes for the reuse of the treated effluent. The study of the treatment was carried out by monitoring of the physical-chemical and biological parameters. Even though some operational load variations and operational problems, the system showed an adequate behavior for the removal of pollutants, in pilot and industrial scales whose the average removal efficiency results were 73%/49%, 61%/42%, 56%/46%, 54%/49%, 57%/46% e 66%/69%, respectively. The analyses of the support layer with the root system and aerial part of the plant pointed out a possible potential of use of these wastes in the ground as fertilizer due to its composition. The constructed wetland treatment system for reuse of water showed to be effective for reduction of costs and the payback is very attractive (4.5 years). During the experiment it was possible to verify that reuse of water is a useful sustainability strategy to reduction of utilization of drinking water in industrial operations (saving of 18 % in average and 44% maximum of total consumption).