O presente trabalho buscou verificar aspectos relacionados ao (re)aproveitamento e agregação de valor, analisando a viabilidade técnica e de investimento em processos de coloração artificial do “basalto carijó” (riodacito) utilizando efluentes dos processos de tingimento inorgânico vermelho de ágata. Para isto foram inicialmente buscadas e descritas informações acerca das cadeias produtivas da ágata e do basalto e processos de beneficiamento destas, bem como de processos de impregnação industrialmente utilizados. A partir das informações obtidas foi iniciado o ciclo de ensaios e análises, dividido em três fases. Todos os ensaios realizados tiveram como objetivo, além do tingimento da rocha, o desenvolvimento de processos ambientalmente sustentáveis. Na primeira fase, dada a falta de informações sobre processos de impregnação em rochas ou materiais idênticos, foram utilizados processos de simples imersão, sob vácuo e/ou pressão. O primeiro ensaio foi estabelecido aleatoriamente e os subsequentes programados a partir da análise visual dos resultados obtidos nos anteriores. Na segunda fase, considerando a baixa influência verificada pelas cargas de pressão e vácuo utilizadas anteriormente, optou-se pela utilização de aquecimento de 90ºC durante os ensaios – processo baseado nos utilizados para o tingimento da ágata – tendo, diferentemente da primeira fase, todos os ensaios seus parâmetros de execução previamente estabelecidos. Nestes, foram obtidos resultados mais ágeis e melhores no que tange a alteração de cor. Após a realização dos processos de tingimento, as amostras foram serradas, para a verificação da possível impregnação do efluente, e, posteriormente, uma das metades de cada amostra levada à queima em forno sob temperatura de 200ºC durante 8 horas – processo também baseado nos utilizados para o tingimento da ágata. Na terceira fase, buscando a minimização da possibilidade de volatilização do efluente e da impregnação deste na rocha – não verificada nas amostras serradas na segunda fase de ensaios – foi reduzida para 40ºC a temperatura de aquecimento utilizada durante os processos e aumentados os tempos de exposição das amostras ao pigmentante. Também nesta fase foram utilizados efluentes provenientes de lotes com diferentes concentrações de Fe para a verificação da influência desta nos resultados. Ao final, também foram serradas e queimadas as amostras. Os resultados obtidos em cada ensaio foram digitalmente registrados para análise quantitativa utilizando padrão H (matiz), S (saturação) e B (brilho). Tecnicamente, após a análise quantitativa, foram verificados melhores resultados nos processos desenvolvidos na fasedois (sob 90ºC) sendo, a partir destes desenvolvida análise de investimento para ambas as indústrias envolvidas – ágata e basalto. Bons resultados foram obtidos na análise de investimento para a indústria de beneficiamento de ágata a partir dos valores de mercado utilizados como parâmetros. Já para a indústria de beneficiamento do basalto o impacto do custo de contratação dos serviços de tingimento junto à indústria da ágata determinou a inviabilidade de investimento no processo. / This study aimed to verify aspects concerning to (re)use and appreciation, analyzing the technical and the investment feasibility in artificial processes to dye "Basalto Carijó" (rhyodacite) using effluent from dyeing processes of inorganic red agate. Initially are described and sought information about supply chains and beneficiation processes of production chains agate and basalt, as well as impregnation processes industrially used. From the information obtained was started the three stages of experimentation and analysis. All trials were designed, to beyond the dyeing of the rocks, to advance in environmentally sustainable processes. In the first stage, given the lack of information about impregnation process on rocks or identical materials, simple immersion processes were used under vacuum and / or pressure. The first trial was randomly established and the subsequent programmes was starting from the visual analysis of the results obtained in the precedents. In the second stage, considering the low influence verified by loads of pressure and vacuum used previously, we opted for the use of heating of 90 ° C during the trials - based process used in for dyeing agate - having, unlike the first phase, all trials was previously established. Better, with respect to color change, and more agile results were obtained in these experiments. After completion of the dyeing process, the samples were sawn, to check the possible impregnation of the effluent, and subsequently one half of each sample was burned oven at a temperature of 200 ° C for 8 hours - process also based in used to dyeing agate. In the third phase, seeking to minimize the possibility of volatilization of the wastewater and soak this in the rock - not observed in samples sawn in the second phase of trials - was reduced to 40 ° C heating temperature used during the procedure and was increased the time of exposure the samples to the colorant. Also at this stage effluents from batches with different concentrations of Fe to verify the influence of the results were used. At the end, were also burnt the halves of the sawn samples. The results obtained in each experiment were digitally recorded for quantitative analysis using H (hue), S (saturation) and B (brightness) standard colours. Technically, after the quantitative analysis, the best results on the processes developed in phase two (under 90) being developed from these investment analysis for both industries involved have been checked. Good results were obtained in the analysis of investment industry for beneficiation agate from the market values used as parameters. As for the processing industry Basalt the impact of the cost of hiring the services of dyeing with the agate industry determined the impracticability of investment in the process.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In this study, the microalgae Spirulina platensis was used to promote the treatment of the water from a cultivation of Nile tilapia (Oreochromis niloticus). Five treatments were carried (VD, CD, CS, SI and SE). In VD, fish were cultivated in fresh green water from a fish culture tank, containing several species of microalgae. In CD, tilapia fingerlings were cultivated in fresh clear water, without the presence of native microalgae. In CS, fingerlings, previously acclimated, were cultivated in clear water with salinity 10. In the treatment carried on the internal system (SI), the microalgae were cultured in a 1,500 L pool with tilapia effluent and artificial lighting. In the treatment SE, microalgae S. platensis were cultured with natural lighting in a 1,500 L boxe containing only the effluent of the fish cultivated in the clear water with salinity 10 (CS). The abiotic parameters analyzed during the cultures were: absorbance, pH, temperature, salinity, dissolved oxygen and total ammonia, nitrites, nitrates and total phosphates concentrations. The zootechnical development of fish was monitored and the production of microalgae biomass was determined. The results showed that fish growth in weight (W) and length (L) of treatment VD (W = 12.25  0.50 g and L = 7.1  0.1 cm) were higher than the treatments CD (W = 9.19  0.59 g and L = 6.3  0.1 cm) and CS (P = 9.90  0.69 g and L = 6.7  0.1 cm). The maximum cell density of S. platensis obtained in the treatment SE was 322,000 trichomes mL-1, whereas in SI were obtained 550,000 trichomes mL-1, which resulted in the greatest production of dry biomass of S. platensis (0.22 g L-1) and maximum yield (0.02 g L-1 day-1). SI was also the treatment which better reduced ammonia, nitrites, nitrates and phosphates concentrations ( 95%), leaving the effluent nutrients levels below to those established by n 357 CONAMA Resolution, making the water suitable for reuse in the fish culture or to be disposal in the natural environment. / Neste estudo, a microalga Spirulina platensis foi utilizada para promover o tratamento da Ãgua proveniente de cultivo da tilÃpia do Nilo (Oreochromis niloticus). Foram realizados 5 tratamentos (VD, CD, CS, SI e SE). Em VD os peixes foram cultivados em Ãgua verde e doce, proveniente de um tanque de piscicultura, contendo diversas espÃcies de microalgas. Em CD, os alevinos de tilÃpia foram cultivados em Ãguas claras e doce, sem a presenÃa de microalgas nativas. Em CS, os alevinos, previamente aclimatados, foram cultivados em Ãgua clara com salinidade 10. No tratamento realizado no sistema interno (SI), a microalga foi cultivada em uma piscina de 1.500 L contendo o efluente de tilÃpia com iluminaÃÃo artificial. No tratamento SE a microalga S. platensis foi cultivada em uma caixa de 1.500 L, contendo apenas o efluente do cultivo dos peixes em Ãguas claras com salinidade 10 (CS) com iluminaÃÃo natural. Os parÃmetros abiÃticos analisados durante os cultivos foram: absorbÃncia, pH, temperatura, salinidade, oxigÃnio dissolvido e as concentraÃÃes de amÃnia total, nitritos, nitratos e fosfatos totais. Foi realizado o acompanhamento do desenvolvimento zootÃcnico dos peixes e determinada a produÃÃo de biomassa da microalga. Os resultados revelaram que o crescimento dos peixes, em peso (P) e comprimento (L) finais do tratamento VD (P = 12,25  0,50 g e L = 7,1  0,1 cm) foram superiores aos dos tratamentos CD (P = 9,19  0,59 g e L = 6,3  0,1 cm) e CS (P = 9,90  0,69 g e L = 6,7  0,1 cm). A densidade celular mÃxima de S. platensis obtida no tratamento SE foi de 322 mil tricomas mL-1, enquanto que em SI foi de 550 mil tricomas mL-1, que resultou na maior produÃÃo de biomassa seca de S. platensis (0,22 g L-1) e produtividade mÃxima de 0,02 g L-1 dia-1. SI tambÃm foi o tratamento com a melhor reduÃÃo das concentraÃÃes de amÃnia, nitritos, nitratos e fosfatos, em mais 95%, o que deixou os nÃveis dos nutrientes no efluente abaixo dos estabelecidos como referÃncia pela resoluÃÃo n 357 do CONAMA, tornando essa Ãgua apta para o reuso no cultivo dos peixes ou descarte no ambiente natural.

O intenso desenvolvimento da aquacultura tem sido acompanhado de um aumento nos impactos ambientais causados por esta atividade. As descargas de efluentes da aquacultura em ecossistemas aquáticos são uma fonte de deterioração da qualidade ambiental e podem causar eutrofização. O presente trabalho investigou e avaliou o desempenho de um sistema de tratamento e recirculação de efluentes de aquacultura em relação à sua eficiência em manter e restaurar os parâmetros de qualidade da água em níveis adequados ao ciclo produtivo, considerando as implicações desta técnica na conservação dos recursos hídricos. O experimento foi conduzido em dois sistemas funcionando paralelamente, simulando situações com e sem tratamento e recirculação de efluentes. Os sistemas aquícolas, em escala experimental, foram compostos pelos tanques e pelas unidades de tratamento e recirculação. Os tanques de cultivo foram povoados com juvenis de tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus). Os sistemas sem recirculação e com recirculação receberam, respectivamente, 65 indivíduos (biomassa total inicial = 477g) e 64 indivíduos (biomassa total inicial = 491g). O sistema de tratamento e recirculação de efluentes foi composto por um filtro biológico de leito flutuante granular (floating beads biofilter) e duas colunas de aeração, com diferentes meios de preenchimento. Ao longo dos seis meses de experimento foram medidos os principais parâmetros de qualidade da água para a aquacultura e para a estimativa do funcionamento e desempenho do sistema de tratamento e recirculação de efluentes. O desempenho zootécnico obtido nos tanques foi também avaliado e comparado. Análise de variância (ANOVA) foi utilizada para comparar os dados. Na comparação entre a água de cultivo dos tanques, os seguintes parâmetros apresentaram um valor mais elevado (p<0,05) para o sistema com recirculação: nitrato, carbono orgânico total, fosfato, cloreto, sulfato e condutividade. A água de cultivo do tanque sem recirculação apresentou maiores valores de nitrogênio amoniacal, sólidos suspensos e turbidez (p<0,05). As duas colunas de aeração usadas no experimento não apresentaram diferenças significativa entre si (p>0,05), apresentando uma eficiência de aeração de 67%. O sistema com recirculação foi caracterizado por um uso semanal de água significativamente menor (p<0,05), utilizando apenas 36% do volume de água que foi necessário para o tanque sem recirculação. Indícios de nitrificação foram identificados em ambos os sistemas, porém este processo apresentou uma importância maior sobre a qualidade da água no sistema com recirculação e filtro biológico. O sistema com recirculação produziu efluentes (através da retrolavagem do filtro) mais concentrados (p<0,05) em relação a nitrato, alcalinidade, carbono orgânico total, fosfato, sólidos suspensos e dissolvidos, cloreto, sulfato, condutividade. Em relação à carga de resíduos lançada ao ambiente, o sistema sem recirculação obteve valores maiores (p<0,05) de nitrogênio amoniacal, nitrato, carbono orgânico total, fosfato, sólidos suspensos, sólidos dissolvidos, fluoreto, cloreto e sulfato. Para os demais parâmetros, não houve diferenças significativas quanto à carga de resíduo do efluente produzido (p>0,05). Não houve diferenças significativas entre os dois sistemas comparados (p>0,05) quanto ao ganho de peso das tilápias durante o período de avaliação do desempenho zootécnico. A partir da biomassa total de peixes produzida nos dois tanques durante todo o período experimental calculou-se que o sistema sem recirculação fez uso de 4053 litros de água para cada kg (L/kg) de peixe produzido e o sistema com recirculação usou 1129 L/kg. O sistema de aquacultura com recirculação estudado, construído a partir de materiais nacionais e de baixo custo, obteve êxito como forma de criação de peixes, oferecendo uma significativa redução no volume de água usado e na carga de alguns resíduos em seus efluentes, quando comparado a técnicas convencionais de aquacultura. Apesar de haver significativas necessidades de aprimoramento do protótipo usado e de estudos complementares em relação ao assunto tendo em vista a realidade brasileira, principalmente contemplando a sua viabilidade econômica em diferentes cenários, o experimento conduzido oferece subsídios para o desenvolvimento da tecnologia de aquacultura com recirculação em âmbito nacional. / The active aquaculture growth that has been observed over the last few decades has been accompanied by important environmental impacts. One main concern is the discharge of aquaculture effluents in aquatic systems. Since these effluents contain nutrients, their discharge can contribute to the eutrophication of the receiving water bodies. The present work describes an investigation in which the aquaculture effluent was treated and recycled back to the system. The treatment process was evaluated with respect to its capability to remove contaminants and restore water quality to levels that were adequate to the fishing productive cycle. Such a system can contribute to the conservation of water resources by saving water and discarding fewer pollutants. The experiment was conducted in two pilot systems working in parallel, simulating fish culture processes with and without effluent treatment and recycling. The culture tanks were populated with Nile tilapia (Oreochromis niloticus). The systems with and without recirculation were populated with 65 (initial total biomass = 477g) and 64 (initial total biomass = 491g) individuals, respectively. The effluent treatment and recirculation system were composed by a floating bead biofilter and two natural aeration columns, each filled with different media. The experiment was conducted along six months, during which the systems were monitored for water quality parameters and zootechnical performance. Analysis of variance (ANOVA) was used to compare data collected in the culture tanks. The following parameters presented a higher value (p<0.05) in the recirculation system: nitrate, total organic carbon, phosphate, chloride, sulfate and conductivity. Culture water without recirculation presented higher values for total ammonia nitrogen, suspended solids and turbidity (p<0.05). The two aeration columns used in the experiment had about 67% aeration efficiency. Water use in the recirculation system was significantly lower (p<0.05) than the system without recycling, using just 36% of the water needed by the latter. Nitrification occurred in both systems, but had greater importance in the process with recycling and biological filtration. Filter backwashing from the recirculating system produced effluent that was more concentrated (p<0.05) than the system without recycling with respect to nitrate, alkalinity, total organic carbon, phosphate, suspended and dissolved solids, chloride, sulfate and conductivity. On the contrary, the residue loads discharged from the system without recirculation were higher (p<0.05) for total ammonia nitrogen, nitrate, total organic carbon, phosphate, suspended and dissolved solids, fluoride, chloride and sulfate. For the remaining parameters, no significant difference in the residue loads of the two systems was observed (p>0.05). One important observation was that no significant difference occurred between the two systems (p>0.05) regarding tilapia weight gains in the experimental period. Based on the fish biomass growth and water use measured on both systems, it was calculated that the system without recirculation used 4053 liters of water per each kg of produced fish. On the other hand, the system with recirculation used 1129 liters per kg. Considering the outlined results, it was concluded that the recirculating aquaculture system, built with simple and low cost national material, was successful with respect to fish cultivation, water use reduction, and effluent residue load discharges when compared with the conventional aquaculture technique. Despite the required refinements of the tested prototype, especially regarding scale and economic viability in different scenarios, it offers subsidies to the advance of the recirculating aquaculture technology at the national level.

O presente trabalho buscou verificar aspectos relacionados ao (re)aproveitamento e agregação de valor, analisando a viabilidade técnica e de investimento em processos de coloração artificial do “basalto carijó” (riodacito) utilizando efluentes dos processos de tingimento inorgânico vermelho de ágata. Para isto foram inicialmente buscadas e descritas informações acerca das cadeias produtivas da ágata e do basalto e processos de beneficiamento destas, bem como de processos de impregnação industrialmente utilizados. A partir das informações obtidas foi iniciado o ciclo de ensaios e análises, dividido em três fases. Todos os ensaios realizados tiveram como objetivo, além do tingimento da rocha, o desenvolvimento de processos ambientalmente sustentáveis. Na primeira fase, dada a falta de informações sobre processos de impregnação em rochas ou materiais idênticos, foram utilizados processos de simples imersão, sob vácuo e/ou pressão. O primeiro ensaio foi estabelecido aleatoriamente e os subsequentes programados a partir da análise visual dos resultados obtidos nos anteriores. Na segunda fase, considerando a baixa influência verificada pelas cargas de pressão e vácuo utilizadas anteriormente, optou-se pela utilização de aquecimento de 90ºC durante os ensaios – processo baseado nos utilizados para o tingimento da ágata – tendo, diferentemente da primeira fase, todos os ensaios seus parâmetros de execução previamente estabelecidos. Nestes, foram obtidos resultados mais ágeis e melhores no que tange a alteração de cor. Após a realização dos processos de tingimento, as amostras foram serradas, para a verificação da possível impregnação do efluente, e, posteriormente, uma das metades de cada amostra levada à queima em forno sob temperatura de 200ºC durante 8 horas – processo também baseado nos utilizados para o tingimento da ágata. Na terceira fase, buscando a minimização da possibilidade de volatilização do efluente e da impregnação deste na rocha – não verificada nas amostras serradas na segunda fase de ensaios – foi reduzida para 40ºC a temperatura de aquecimento utilizada durante os processos e aumentados os tempos de exposição das amostras ao pigmentante. Também nesta fase foram utilizados efluentes provenientes de lotes com diferentes concentrações de Fe para a verificação da influência desta nos resultados. Ao final, também foram serradas e queimadas as amostras. Os resultados obtidos em cada ensaio foram digitalmente registrados para análise quantitativa utilizando padrão H (matiz), S (saturação) e B (brilho). Tecnicamente, após a análise quantitativa, foram verificados melhores resultados nos processos desenvolvidos na fasedois (sob 90ºC) sendo, a partir destes desenvolvida análise de investimento para ambas as indústrias envolvidas – ágata e basalto. Bons resultados foram obtidos na análise de investimento para a indústria de beneficiamento de ágata a partir dos valores de mercado utilizados como parâmetros. Já para a indústria de beneficiamento do basalto o impacto do custo de contratação dos serviços de tingimento junto à indústria da ágata determinou a inviabilidade de investimento no processo. / This study aimed to verify aspects concerning to (re)use and appreciation, analyzing the technical and the investment feasibility in artificial processes to dye "Basalto Carijó" (rhyodacite) using effluent from dyeing processes of inorganic red agate. Initially are described and sought information about supply chains and beneficiation processes of production chains agate and basalt, as well as impregnation processes industrially used. From the information obtained was started the three stages of experimentation and analysis. All trials were designed, to beyond the dyeing of the rocks, to advance in environmentally sustainable processes. In the first stage, given the lack of information about impregnation process on rocks or identical materials, simple immersion processes were used under vacuum and / or pressure. The first trial was randomly established and the subsequent programmes was starting from the visual analysis of the results obtained in the precedents. In the second stage, considering the low influence verified by loads of pressure and vacuum used previously, we opted for the use of heating of 90 ° C during the trials - based process used in for dyeing agate - having, unlike the first phase, all trials was previously established. Better, with respect to color change, and more agile results were obtained in these experiments. After completion of the dyeing process, the samples were sawn, to check the possible impregnation of the effluent, and subsequently one half of each sample was burned oven at a temperature of 200 ° C for 8 hours - process also based in used to dyeing agate. In the third phase, seeking to minimize the possibility of volatilization of the wastewater and soak this in the rock - not observed in samples sawn in the second phase of trials - was reduced to 40 ° C heating temperature used during the procedure and was increased the time of exposure the samples to the colorant. Also at this stage effluents from batches with different concentrations of Fe to verify the influence of the results were used. At the end, were also burnt the halves of the sawn samples. The results obtained in each experiment were digitally recorded for quantitative analysis using H (hue), S (saturation) and B (brightness) standard colours. Technically, after the quantitative analysis, the best results on the processes developed in phase two (under 90) being developed from these investment analysis for both industries involved have been checked. Good results were obtained in the analysis of investment industry for beneficiation agate from the market values used as parameters. As for the processing industry Basalt the impact of the cost of hiring the services of dyeing with the agate industry determined the impracticability of investment in the process.

O presente trabalho tem como objetivo estudar a biomassa seca e homogeneizada de macrófitos aquáticos como um material sorvente de metais pesados (Cr(III), Ni, Cu, Zn, Cd e Pb) presentes em soluções aquosas. Os macrófitos aquáticos foram coletados em recursos hídricos do Estado do Rio Grande do Sul, lavados, secos a 60°C, moídos, peneirados e embalados em sacos plásticos. Diversas propriedades físicas, bioquímicas, interfaciais e químicas dos biossorventes foram analisadas. Realizaram-se estudos de sorção em batelada com soluções sintéticas de metais pesados e, posteriormente, estudos em coluna de percolação de laboratório com soluções sintéticas e efluentes industriais de atividades de mineração e metalurgia. A sorção dos metais pesados por macrófitos aquáticos não ocorre necessariamente por processos metabólicos da planta viva. A biomassa morta de algumas espécies acumula elevadas quantidades de metais por mecanismos físico-químicos. Dentre as espécies estudadas, o Potamogeton lucens é a que apresenta maior capacidade de sorção de metais pesados. As espécies Salvinia herzogii e Eichhomia crassipes também apresentam-se eficientes. A sorção dos metais ocorre por reações de troca iônica, onde o principal grupo superficial envolvido é o carboxila. O fenômeno segue o modelo de adsorção de Langmuir e os valores máximos de acumulação foram de 1,5 meq/g para o P. lucens, 0,9 meq/g para a S. herzogii e 0,7 meq/g para a E. crassipes. A sorção dos metais pesados é máxima em valores de pH acima de 5,0. O limite na faixa básica é dado pelo pH de precipitação dos elementos metálicos na forma de hidróxidos. A seguinte ordem de seletividade foi determinada para alguns dos cátions estudados: Cu+2 > H+> Zn+2 > Ni+2 > Ca+2 >Na+. A remoção dos metais pesados pode ser eficientemente realizada em colunas de percolação com leito empacotado. Após a saturação, os metais podem ser recuperados e a biomassa regenerada por eluição com soluções ácidas (por exemplo: 0,5 a 2% HCl). A biomassa dos macrófitos aquáticos mostrou-se efetiva no tratamento de efluentes de galvanoplastia e de mineração como um estágio de polimento. Em certos casos, após vários ciclos de sorção/dessorção, os biossorventes regenerados e neutralizados podem ser destinados à alimentação de animais. A calcinação dos biossorventes saturados com metais pesados permite obter concentrados de interesse metalúrgico. A alternativa tecnológica estudada é eficiente no tratamento final de efluentes líquidos contendo concentrações residuais de metais pesados. As principais vantagens deste processo são a alta cinética, a seletividade para a remoção de metais de transição e o baixo custo. Os resultados são discutidos em termos das propriedades superficiais dos biossorventes, química da solução aquosa, parâmetros termodinâmicos e cinética do processo. / The aim of this work was to study the dried and homogenized biomass of aquatic macrophytes as sorbent materiais for heavy metais (Cr(III), Ni, Cu, Zn, Cd and Pb) present in aqueous solutions. The aquatic macrophytes were collected in Rio Grande do Sul - Brazil, washed, dried at 60°C, ground in a bladed mixer and stored in plastic bags. Several physical, biochemical, interfacial and chemical properties of the biosorbents were analyzed. Sorption studies were carried out by batch procedures with synthetic solutions containing heavy metais. Additionally, sorption studies in a laboratory packed bed column with synthetic solutions and real efiluents from mining and metallurgical industries were performed. The results showed that it is not necessary the macrophytes be alive to remove heavy metais from aqueous solutions. The nonliving biomass of some species binds heavy metais by physico-chemical mechanisms. From the macrophytes studied, Potamogeton lucens showed the highest uptake capacity. The species Salvinia herzogii and Eichhornia crassipes also present a high capacity of heavy metal accumulation. The sorption mechanism by these biomaterials was found to occur mainly by an ion exchange reaction between dissolved metal ions and the carboxylic groups present on the plant surface. Sorption followed the Langmuir adsorption isotherm and maximum metal uptake was attained at 1,5 meq/g for P. Lucens, 0,9 meq/g for S. herzogii and 0,7 meq/g for E. crassipes. Maximum metal removal was obtained at pH higher than 5, O. The basic limit was given by the precipitation pH o f the heavy metais as hydroxides. The selectivity order o f sorption was determined as: Cu+2 > H+ > Zn+2 > Ni+2 > Ca+2 > Na+. Heavy metal removal can be efficiently carried out in packed bed columns. After sorbent saturation, metal ions can be recovered from the loaded biomass by elution with HCI solutions (for example: 0,5 a 2% HCI). Practical studies showed that this process is efficient for the treatment of electroplating and mining effluents as a polishing stage. In some cases, after several sorption/desorption cycles, the regenerated and neutralized biosorbents can be used for animal feeding. The calcination of the biosorbent loaded with heavy metais allowed to obtain a metal concentrate of metallurgical degree. The biomaterials studied are suitable for the final treatmet of liquid efiluents containing residual amounts of heavy metais. The main advantages of the process are the kinetics, the selectivity for transition metais and the low cost of the biosorbents. Results are discussed in terms of the surface properties of the materiais, solution chemistry, thermodynamic parameters and kinetic data.

Neste trabalho, avaliaram-se o crescimento e a capacidade de biosorção de metais de Pleurotus sajor-caju PS 2001, em meios de cultivo líquido e sólido, contendo sulfatos de cobre II, de ferro II, de alumínio, de zinco, de cromo II e de níquel II, em concentrações de 30 ou 60mg.100mL-1 . O crescimento e a massa micelial foram avaliados aos 7, 14 e 21 dias de desenvolvimento para cultivo líquido sendo que para cada etapa de desenvolvimento foram retiradas amostras que foram submetidas a metodologia PIXE para determinação da biosorção dos elementos presentes nas amostras. No cultivo sólido, após 21 dias forampara os corpos de frutificação dos cultivos sólidos. Para cada etapa de de do trabalho desenvolveu-se um método que se mostrou adequado para quantificar indiretamente a massa fúngica. Os diferentes tratamentos foram propostos seguindo o método de análise de superfície de Box-Wilson, possibilitou a otimização do meio de crescimento ao indicar que adições de sais nas concentrações variáveis presentes nos fermentadores e aplicadas nos tratamentos otimizados de T1 até T5, correspondentes a (NH4)2SO4: T1 = 20,50mg a T5 = 24,48mg; MnSO4: T1 = 0,0235mg T5 = 0,0275mg e CuSO4.5 H2O : T1 = 0,024mg a T5 = 0,030mg, possibilitaram um aumento de até três vezes da massa fúngica de P. sajor-caju, nos primeiros 15 dias de crescimento, em relação aos meios sem adição. Os diferentes tratamentos também apresentaram variação favorável para a secreção das enzimas lacases que tiveram sua produção aumentada em valores de 75% até 200%; a secreção das enzimas manganês peroxidases apresentaram aumento variável de 25% até 90%, indicando que as variações nas adições dos sais empregados nos tratamentos originaram diferentes valores para as secreções enzimáticas. Adicionalmente, constatou-se que a adição de sulfato de cromo III e sulfato de níquel II aos meios de cultivo na ordem de 9,41 mg/ favorece a produção de massa fúngica, bem como a secreção de lacases e manganês peroxidases. / In this work, Pleurotus sajor-caju PS2001 was cultivated in solid-state, in a medium formulated with sawdust of Pinus spp and wheat bran, to which had been added cupric sulphate, manganese sulphate and ammonium sulphate. Different treatments had been made with these salts, aiming at the solid cultive medium otimization for attainment of bigger productivity in the commercial production of mushrooms. In the first stage of the work a method was developed that was adequate to quantify indirectly the fungi mass indirectly. This method was based on the amount of chitin of the fungi wall which was estimated by the evaluation of the free N-acetilglucosamine concentration released for enzymatic hydrolysis. Different treatments had been considered following the methodology of Box-Wilson, who indicated the amounts of salts ideals to the medium, which allowed an increase of up to three times in the content of fungus mass during the first 15 days of growth. The treatments had also shown to favorable variation for the secretion of lacases and manganese peroxidases, indicating the potential use of these mushrooms also for the production of these enzymes and purpose of biorremediation. Additionally, one evidenced that the phenol addition to the cultive medium favors the production of fungus mass as well as the secretion of lacases and manganese peroxidases.

Orientadores: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza, Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-16T20:01:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beati_AndreAugustoGutierrezFernandes_D.pdf: 4569837 bytes, checksum: 6c1637bdb8e9ad2c61b0b69c8e02f7a1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Neste trabalho foram estudados a identificação de produtos de degradação da ametrina (AME), agrotóxico utilizado em larga escala na agroindústria canavieira. A melhora no tratamento das condições ambientais é de suma importância para as regiões agrícolas, já que a contaminação do solo e das águas subterrâneas é quase inevitável. Em relação às indústrias que produzem/formulam os agrotóxicos, um tratamento alternativo é interessante, pois os Processos Oxidativos Avançados (POAs), e dentre esses, o emprego da Tecnologia Eletroquímica. Uma vez os parâmetros definidos podem gerar a combustão total da carga orgânica, ou geral produtos de degradação, que podem ser identificados, e assim, entender melhor o processo de degradação da AME. Desta maneira foram realizadas reações de oxidação parcial do herbicida utilizando a adição de H2O2 em uma solução contendo 100 mg L-1 de AME e catalisadas com Fe2+ em diferentes pH e temperatura. Os produtos foram identificados por um espectrômetro de massa, Ion-Trap com ionização por electrospray (ESI). O produto 4-amino-6-(metilamina)-1,3,5-triazin-2-ol (m/z 141) fora identificado, praticamente em todos os ensaios realizados. A melhor condição experimental para oxidar quimicamente a AME, ocorreu na proporção de 20 % (v/v) de H2O2, pH 7 e temperatura de 65 °C. Outra maneira de estudar a degradação da AME foi controlar a geração do H2O2 eletrogerado, desta maneira as degradações eletroquímicas do herbicida foram realizadas utilizando 200 mg L-1 do principio ativo a partir de uma solução comercial (Herbipak®). Eletrólises a potencial constante foram realizadas de -0,7 V ? E ? -1,2 V vs Ag/AgCl para geração de H2O2, alcançando o máximo da concentração de 508 mg L-1 para o potencial de -0,9 V vs. Ag/AgCl. O monitoramento da AME analisadas por CLAE, apresentou uma taxa de decaimento da concentração de 55% via geração de H2O2, com redução de 45% do COT quando utilizado a eletrossíntese H2O2/Fe2+. Estes ensaios de degradação também monitoraram a degradação da AME via CI, identificando a formação de íons NO3- e NO2-. A identificação da formação dos produtos de degradação da AME foi realizada por CG-EM/EM. / Abstract: In this study the identification of degradation products ametrina (AME), pesticides used on a large scale in the sugar industry. The improvement in the treatment of environmental conditions is of paramount importance to the agricultural regions, since the contamination of soil and groundwater contamination is almost inevitable. In relation to industries producing/formulate pesticides, an alternative treatment is interesting because the Advanced Oxidation Processes (AOPs), and among these, the use of Electrochemical Technology. Once the parameters set can generate combustion total organic content, or general degradation products, which can be identified, and thus better understand the degradation process of AME. Thus were partial oxidation reactions of the herbicide using the addition of H2O2 in a solution containing 100 mg L-1 of AME and catalyzed with Fe2+ at different pH and temperature. The products were identified by mass spectrometry, Ion-Trap electrospray ionization (ESI.) The product 4-amino-6-(methylamine)-1,3,5-triazine-2-ol (m/z 141) was identified, almost all trials. The best experimental condition to oxidize chemically AME, occurred at a rate of 20% (v/v) H2O2, pH 7 and temperature of 65°C. Another way to study the degradation of AME was controlling the generation of electrogenerated H2O2, thus the electrochemical degradation of the herbicide were performed using 200 mg L-1 of the active principle from a commercial solution (Herbipak®). Constant potential electrolyses were performed from -0.7 V ? E ? -1.2 V vs. Ag / AgCl for generation of H2O2, reaching the maximum concentration of 508 mg L-1 for the potential of -0.9 V vs Ag/AgCl. The monitoring of AME analyzed by HPLC, showed a rate of decay of the concentration of 55% via H2O2 generation, with 45% reduction of TOC when used at eletrossíntese H2O2/Fe2+. These tests also monitored the degradation via AME IC, identifying the formation of NO3- and NO2-. The identification of the formation of degradation products was performed by AME CG-MS/MS. / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Ranulfo Monte Alegre, Mauro de Paula Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:48:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_VivianTavaresde_M.pdf: 509667 bytes, checksum: c01614971b8549f57b3ad1b82a597e93 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Neste trabalho foram construídos cinco tipos de hidrociclones, seguindo as geometrias recomendadas por Rietema (1961) e Bradley (1965), para avaliação da eficiência de separação de óleo emulsionado em água. O objetivo foi maximizar a eficiência do hidrociclone como prédepurador de águas residuárias. Emulsões de óleo em água e soluções com partículas de carvão e Sacaromyces cerevisiae foram mantidas num tanque de alimentação com agitador mecânico, para completa homogeneização das emulsões e suspensões. Os hidrociclones foram alimentados por meio de uma bomba centrífuga. Um dos hidrociclones tinha uma parte cônica no topo, sem a presença do tubo inserido na parte cilíndrica (CM1). Em um segundo modelo (CM2) foi introduzido uma rosca sem fim com onze passos, na parte cilíndrica do hidrociclone para aumentar o tempo de residência das partículas no campo centrífugo. O hidrociclone (CM3) foi diferenciado do CM2 pela inserção de um tubo cilíndrico na parte central. O hidrociclone (CM4) foi diferenciado do modelo de Bradley pela inserção de uma rosca sem fim. Também foi construído um hidrociclone modelo de Bradley para fins de comparação. Amostras foram coletadas na alimentação, underflow e overflow para posterior determinação da concentração de óleo emulsionado em água. O método de DQO, conforme descrito no Standard Methods, foi usado na determinação da concentração de óleo, usando uma curva padrão. A eficiência global do hidrociclone de Bradley foi maior que dos modelos CM1 e CM2, entretanto a eficiência global de separação desses hidrociclones operando sob condições de reciclo foi significativamente maior que em modo contínuo. O hidrociclone CM2 apresentou maior eficiência que o modelo CM1. O hidrociclone CM3 não apresentou diferença significativa de eficiência global em relação ao modelo tradicional de Bradley, apresentando eficiência global semelhante à do hidrociclone CM2 operando em sistema de reciclo, portanto em relação ao CM2, o hidrociclone CM3 foi um pouco mais eficiente. A eficiência global do hidrociclone CM4 foi semelhante à apresentada pelo hidrociclone de Bradley. Os hidrociclones estudados não foram eficientes para a concentração de células de Saccharomyces cerevisiae e nem na separação de finas partículas de carvão / Abstract: In this work five different hydrocyclones were constructed based on geometry recommended by Rietema (1961) and Bradley (1965), for evaluation of the efficiency to separate emulsified oil from water. Its aim was to maximize the hydrocyclone efficiency as wastewater pre-depurator. Oil-in-water emulsions and solutions with particles of coal and Sacaromyces cerevisiae in water were maintained in a agitate tank to ensure the complete homogenization of the emulsions and solutions. The hydrocyclones were feed through a centrifugal pump. One of the hydrocyclones has two conical parts and one cylindrical part (CM1). In a second model a static screw with eleven threads was inserted in the cylindrical part of the hydrocyclone to increase the course of the particles in the centrifugal field (CM2). The hydrociclone (CM3) was differentiated of CM2 for the insertion of a tube in its central part. The hydrocyclone (CM4) was constructed from Bradley model hydrocyclone for the insertion of a static screw with six threads. Also it was constructed a Bradley model for ends of comparisons. Samples of the water-oil emulsion were collected at the feed, underflow and overflow to determined the oil concentration. The COD test, as recommended by Standard Methods, was used to determine the oil concentration, after the sample dilution. The overall efficiency of separation oil of the Bradley model hydrocyclone was better than the hydrocyclones CM1 and CM2, therefore the overall efficiency of separation of these hydrocyclones operating in recycle was significantly higher than without recycle, under same operating conditions. The CM2 model had overall efficiency higher than the CM1 model. No higher significant difference was found with the increase of the power pump, as well as no higher significant difference of overall efficiency was found between CM3 and Bradley model hydrocyclones. The hydrocyclones studied cannot efficiently separate Sacaromyces cerevisiae or coal powder from water with high efficiencies / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Orientador: Edson Aparecido Abdul Nour / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T10:11:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanella_Luciano_D.pdf: 4352969 bytes, checksum: 2352f4e65f647af687892fb6b3d50391 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Sistemas de pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios possibilitam a melhoria na qualidade do esgoto tratado de forma simplificada nas mais diversas condições, incluindo o atendimento local de pequenas comunidades não servidas por sistemas convencionais de coleta e tratamento. A opção pelo sistema de wetlands-construídos possibilita tirar proveito de condições secundárias do sistema de tratamento de efluentes como o efeito paisagístico do maciço vegetal, diminuição nos índices de rejeição do sistema pela população e, com a introdução de espécies de interesse comercial, a possibilidade de geração de trabalho e renda para a população circunvizinha. São várias as espécies de interesse ornamental que podem ser adaptadas aos sistemas de pós-tratamento de esgoto dentre elas a Zantedeschia aethiopica (copo de leite), Cyperus papyrus (papiro), Canna x generalis (biri) e Cyperus isocladus (mini papiro) e a mesma versatilidade pode ser aplicada aos materiais utilizados como meio-suporte como, por exemplo, o bambu, testado em comparação à brita no sistema avaliado em Campinas, SP, para pós-tratamento de efluente de reator compartimentado anaeróbio. As espécies ornamentais se adaptaram bem ao sistema de pós-tratamento mostrando-se viáveis para sistemas de wetlands-construídos. a bambu mostrou-se como uma alternativa aos meiossuportes tradicionais embora com resultados inferiores àqueles obtidos quando do uso da brita. Análises estatísticas indicam que, para as condições impostas ao sistema testado, o meio s~porte tem maior significância que a espécie vegetal na eficiência do sistema. Embora operado com tempo de detenção hidráulico significativamente inferior ao ideal, o sistema de póstratamento foi responsável, em média, por cerca de 30% da remoção tanto dos sólidos em suspensão totais quanto da DOa em relação ao total obtido no sistema: reator compartimentado e wetlands-construídos. a wetland-construído de leito de brita e vegetado com papiro alcançou valores médios de remoção de fósforo total de 27,7%. a r~sultado médio obtido para a remoção de coliformes totais e para a remoção de coliformes termotolerantes foi de cerca de 1 log de decaimento, abaixo do desejável. a uso de sistemas vegetados faz com que ocorra significativa perda de água por evapotranspiração e incorporação na massa vegetal, em média, 44,8% durante o período de acompanhamento / Abstract: Anaerobic reactor's effluent post-treatment systems make possible the improvement of anaerobic-treated wastewater characteristics in diverse conditions in a simple way. This posttreatment design flexibility will be able to support small communities to have better environmental conditions even if they did not have a traditional wastewater plant previously. The option for a constructed-wetland wastewater treatment system takes in consideration another advantages, as such as the effect on the landscape, that may change the main focus of the treatment plant from the wastewater, decreasing the plant rejection. The vegetal specie may be used to attend commercial and ornamental interests, and they might improve the income of people and create new places of job in the neighborhood as well. Several species with ornamental ar economic'al value can be adapted to wastewater post-treatment systems like Zantedeschia aethiopica (calla IiIly), Cyperus papyrus (papyrus), Canna x generalis (canna lilly) and Cyperus isocladus (dwarf papyrus). As it occurs to vegetation, many different materiais can be used as substrates in constructed-wetlands systems like bamboo rings, material that was selected to be compared with a gravei bed constructed-wetland located at UNICAMP in Campinas, SP, Brazil, as an anaerobic baffled reactar post-treatment system. The ornamental species were well adapted to the wastewater post-treatment system. Bamboo rings can be used as' substrate, but when gravei is used the system efficiency reached better results. Statistical tests show that, for the conditions imposed to the tested system, the substrate material is more important than the vegetal species to obtain better treatment efficiency. Although the used hydraulic detention time was considerabíy smaller than desirable, the post-treatment system contributed with about 30% of the wastewater treatment system COD and suspended solids removal efficiency results. The best medium total phosphorous removal efficiency value was 27.7% for the gravei and papyrus constructed wetland. The efficiency of total and thermotolerant coliforms removal was about 1 log decay. The use of a vegetated system caused an intense loss of water by evapotranspiration, in average, 44.8%, during research period. This loss covers up the system real capacity in regard to the removal of several parameters, when only compared the affluent and effluent concentrations. The evaluation of the system's efficiency must be verified considering the load removal, instead "of the current methods of analysis based on concentration / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Submitted by Franciele Moreira (francielemoreyra@gmail.com) on 2017-11-03T17:48:11Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lullyane de Queiroz Rodrigues Barrero - 2017.pdf: 1767328 bytes, checksum: 812e2f494e644474c6532429fef8f34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-11-06T09:53:51Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lullyane de Queiroz Rodrigues Barrero - 2017.pdf: 1767328 bytes, checksum: 812e2f494e644474c6532429fef8f34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T09:53:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Lullyane de Queiroz Rodrigues Barrero - 2017.pdf: 1767328 bytes, checksum: 812e2f494e644474c6532429fef8f34b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-09-21 / The endocrine disrupting compound 17 α-ethinylestradiol (EE2), present in female contraceptives, after consumption, is eliminated by urine and goes into the sewer system. Conventional sewage treatment methods cannot properly remove such chemical which is then carried into the receiving bodies, where they are capable of mimicking, antagonizing or negatively altering steroids levels of various aquatic organisms. The purpose of this study was to evaluate the usage potential of soil covered with Buddhas's Belly bamboo (Bambusa tuldoides cv. ventricosa) in removing EE2 from sewage. For this, 760 mL of sanitary sewage containing 2 mg EE2/L; 2.5 mg EE2/L; 3 mg EE2/L and 3.5 mg EE2/L, were applied in 10L plastic pots, with grown Buddha's Belly bamboo plants. The drained fluid from each pot was collected, measured and subjected to EE2 concentration analysis. The efficiency of EE2 load (concentration times volume) removal was calculated and the treatments were compared. The efficiency of EE2 removal was 80.22%; 87.44%; 89.65% and 95.33% respectively for sewage with EE2 concentrations of 2 mg/L; 2.5 mg/L; 3 mg/L and 3.5 mg/L. The efficiency of EE2 removal by soil covered with bamboo increased as the concentration of hormone increased. / O desregulador endócrino 17α-etinilestradiol (EE2), presente nos anticoncepcionais femininos, após consumido é eliminado pela urina e vai para o efluente. Os sistemas convencionais de tratamento não conseguem removê-lo de forma adequada e são então dispostos nos corpos receptores, onde são capazes de mimetizar, antagonizar ou alterar de forma negativa os níveis de esteroides de vários organismos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o potencial do uso do solo vegetado com bambu barriga de Buda (Bambusa tuldoides cv. ventricosa) para a remoção do EE2 do efluente. Para tanto, foram aplicados 760 mL de efluente sanitário contendo concentrações de 2 mg/L; 2,5 mg/L; 3 mg/L e 3,5 mg/L de EE2, em vasos plásticos de 10 litros de capacidade volumétrica, plantados com o bambu. O líquido drenado de cada vaso foi coletado, medido e submetido a análise de determinação da concentração de EE2. Calcularam-se as eficiências de remoção da quantidade absoluta de EE2 (concentração vezes volume) e compararam-se os tratamentos. A eficiência na remoção de EE2 foi de 80,22%; 87,44%; 89,65% e 95,33%, respectivamente, para o efluente aplicado nas concentrações de 2 mg/L; 2,5 mg/L; 3 mg/L e 3,5 mg/L de EE2. A eficiência de remoção do EE2 pelo solo vegetado com bambu cresceu com a concentração de hormônio aplicada, sendo parte deste hormônio absorvido pela planta, devido a capacidade do EE2 mimetizar outros hormônios, e outra parte adsorvida no solo que atuou como filtro.