O consumo de cervejas não alcoólicas tem aumentado nos últimos anos devido, principalmente, às novas e restritivas leis de trânsito, às preocupações com a saúde ou por razões religiosas. Entre as estratégias de produção das cervejas não alcoólicas ou com baixo teor de álcool estão os processos de separação por membranas, alternativas de grande interesse na remoção do etanol de cervejas tradicionais, pois não promovem impacto térmico no produto. A osmose direta é uma técnica de membranas que tem passado por avanços significativos na última década, apresentando potencial de aplicação na remoção de etanol de soluções aquosas e, consequentemente, na obtenção de cervejas não alcoólicas. No entanto, até o momento, nenhum estudo relacionado à sua utilização na remoção de compostos orgânicos voláteis, como o etanol de soluções aquosas ou bebidas, é encontrado na literatura. Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade da utilização da técnica de osmose direta para a esse fim. Em um primeiro momento, membranas comerciais de osmose direta foram caracterizadas de acordo com suas propriedades morfológicas, químicas e de desempenho hidráulico para que pudessem ser comparadas no restante do trabalho, que foi dividido em diversos estudos. Estes estudos avaliaram os efeitos de variáveis de operação sobre o desempenho do processo de remoção de etanol de soluções aquosas: a velocidade de escoamento, a temperatura, a concentração e o tipo do agente osmótico, o pH da solução osmótica e o tipo de membrana. Finalmente, um estudo efetivo sobre a desalcoolização completa de cerveja comercial foi realizado para suportar a aplicabilidade da técnica de OD. Os resultados mostraram que os parâmetros estudados possuem influência sobre as variáveis de resposta do processo, como fluxo permeado total, fluxo inverso de soluto e fluxo de etanol e que estes podem ser otimizados para aumentar o desempenho na desalcoolização. As características da cerveja sem álcool obtida no último estudo foram diferentes daquelas da cerveja tradicional com álcool e alguns motivos como elevado tempo de operação, baixa seletividade da membrana para compostos de aroma e alto fluxo inverso do agente osmótico foram responsáveis pelas alterações. O trabalho demonstrou que é possível utilizar a osmose direta para a remoção de etanol de soluções aquosas e, consequentemente, para a desalcoolização de cervejas. / The consumption of non-alcoholic beer has increased in the last years mainly due to the stricter traffic laws, to personal health concerns or even due to religious reasons. Among the strategies for production of non-alcoholic or low alcohol beers are the membrane separation processes. Membrane-based processes are alternatives of great interest for removing the ethanol from beer because low operating temperatures can be used, avoiding the thermal impact caused on the product by traditional thermal technologies. Forward osmosis (FO) is a membrane technology that has been significantly improved in the last decade, presenting a potential of application to ethanol removal from aqueous solutions and, consequently, for producing non-alcoholic beers. However, until now, no study related to the removal of ethanol from aqueous solutions or beverages using FO is found in the literature. In this context, the main objective of this doctorate thesis is to evaluate the possibility of using the forward osmosis technology for ethanol removal from beer and other aqueous solutions. Initially, commercial forward osmosis membranes were characterized according to morphological and chemical properties and to their hydraulic performance in order to be compared in the following work, which was divided in several studies. These studies evaluated the effects of operating parameters, such as the crossflow velocity, the osmotic solution temperature, concentration and pH, the osmotic agent characteristics, and the membrane characteristics on the performance of ethanol removal from aqueous solutions process. Finally, an effective study about beer dealcoholization was performed to support the applicability of the forward osmosis. Results showed that the studied parameters have influence on response variables such as total permeate flux, reverse solute flux and ethanol flux, and that these parameters can be optimized to enhance the dealcoholization performance. The characteristics of the dealcoholized beer obtained in the last study were different from that of traditional beer in the beginning of dealcoholization process and some reasons such as the prolonged experiment time, the low selectivity of the membrane to flavor compounds and high reverse osmotic agent flux were responsible for these significant changes. This thesis demonstrated that it is possible to take advantage of the forward osmosis technology to remove ethanol from aqueous solutions and consequently dealcoholize beer.

O lixiviado de aterro sanitário é um efluente complexo de alta carga orgânica, composto basicamente de substâncias recalcitrantes, amônia e poluentes tóxicos. Quando descartado de forma inadequada nos corpos receptores, desempenha um papel significativo dentre os principais fatores causadores de danos ao meio ambiente. A tecnologia de separação por membranas consiste em uma alternativa atrativa no tratamento do lixiviado, pois é capaz de remover contaminantes que não são removidos por processos de tratamento convencionais. O presente estudo tem por objetivo a avaliação, em escala de bancada, do tratamento do lixiviado por processos de separação por membranas e o monitoramento de fatores de fouling e resistências nas membranas. O sistema de membrana fibra-oca de microfiltração de poli(éter-imida) foi testado a fim de promover o polimento final do tratamento do lixiviado. O resultado obtido de remoção de matéria orgânica, expressado em DQO, variou entre 14 e 43%, no entanto, esse sistema não foi eficiente na remoção de cor. Para a remoção de cor foram realizados ensaios em sistemas de osmose inversa e de eletrodiálise, no entanto, apenas o sistema de osmose inversa apresentou resultados positivos. Foi verificado que as características do lixiviado têm influencia na formação de fouling, reduzindo o fluxo de permeado e contribuindo para o aumento das resistências. O percentual médio de fouling observado foi de 53% e a resistência da membrana contribuiu com mais de 50% da resistência total do sistema. Os resultados comprovam que a implementação do sistema de membranas de microfiltração e osmose inversa, como polimento final no tratamento de lixiviado, seriam de grande valia, tanto para atender aos padrões mínimos de lançamento de efluentes previsto na legislação brasileira como para a preservação dos recursos hídricos. / Landfill leachate is a complex wastewater of high organic matter, composed basically of recalcitrant substances, ammonia and toxic pollutants. When leachate is improperly disposed in the receiving waters, it has a significant role among the main factors causing damage to the environment. The membrane separation technology is an attractive alternative in the treatment of the leachate, because it is able to remove contaminants that are not removed by conventional treatment processes. The present study aims to evaluate, using a bench scale system, leachate treatability by membrane separation processes and to monitor fouling factors and membrane resistance. The microfiltration system of hollow fiber membrane poly(ether-imide) was tested in order to promote leachate treatment. The result of organic matter removal, expressed in COD, varied between 14 and 43%, however, this system was not efficient to color removal. Tests were performed for color removal in a reverse osmosis and electrodialysis systems, however, only the reverse osmosis system showed positive results. It was found that the characteristics of leachate have influence in the fouling formation, permeate flux reducing and contributes to the resistance increase. The average percentage of fouling observed was 53% and the membrane resistance contributed more than 50% of the total resistance of the system. The results show that microfiltration and reverse osmosis systems implementation to treat the leachate would be of great importance, both to meet the minimum standards for effluent discharge as provided for in Brazilian law to the preservation of water resources.

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio / Effluents containing cadmium may be produced by a variety of industries. The application of the reverse osmosis and nanofiltration technologies for the treatment of effluents containing cadmium, in order to reduce environmental degradation, were studied in the present work. Synthetic samples containing the cadmium ion in different concentrations were prepared and treated by reverse osmosis and nanofiltration. The removal process was divided in three steps: 1- the reverse osmosis and nanofiltration processes were analyzed concerning the rejection of the cadmium ion, correlating and evaluating the main process parameters (feeding solution concentration, permeated flow and pressure), and comparing the systems between themselves. In steps 2 and 3, the effects of salinity in the elimination of the cadmium ion in aqueous solutions, containing a combination of cadmium sulfate and zinc sulfate, or a combination of cadmium sulfate and sodium sulfate, were assessed by the use of zinc and sodium counterions. The concentrations of cadmium and zinc were measured by atomic absorption spectroscopy, and the concentrations of sulfate and sodium were measured by ion chromatography. The results obtained in the first step of the experiments show that the reverse osmosis and the nanofiltration processes are efficient in removing cadmium, with an average rejection rate of 92,4% and 96,6%, respectively. Considering the standard relative incertitude associated to the results, the values obtained are considered of the same magnitude. In both systems, the permeated flow and the rejects were not influenced by a rise in cadmium concentration in the feeding solution. In step 2, the results showed a decrease in cadmium rejection related with a rise in the zinc sulfate concentration in the feeding solution. This phenomenon is due to the similarity between the Cd2+ and Zn2+ ions, associated to their hydration ionic radius and to their hydration energies. A decrease in the permeated flow and of the rejects related to a rise in the feeding concentration was observed and was probably due to the polarization effect. In step 3, the cadmium ion rejection was not affected by a sodium sulphate concentration rise in the feeding, as well as in the permeated flow. Another aspect related to the rejection is that, due to its smaller hydration radius, sodium has a better diffusion rate through the membrane than cadmium

O presente trabalho avaliou a capacidade do sistema de osmose inversa de bancada na remoção de glifosato, em soluções de efluente aquoso sintético, empregando membrana de poliamida. Os parâmetros empregados para esta avaliação foram a pressão, o fluxo de alimentação, o tempo de operação, o pH e a concentração de glifosato na solução de alimentação em que os mesmos foram variados de modo a se ter um comparativo entre diferentes níveis. O sistema de osmose inversa teve em todos os experimentos uma boa resposta quanto a rejeição de glifosato em que a mesma variou entre 74,2% a 98,6 %, sendo a máxima atingida em condições de pressão em 30 bar, fluxo de alimentação 1 L.min-1 e pH 11 da solução de alimentação. A resposta do sistema foi avaliada quanto ao fluxo de permeado, de rejeição percentual e concentração de glifosato no permeado. O efeito da variação de concentração sobre a rejeição de glifosato foi pouco efetiva, mas apresentou grande influência quanto à variação de concentração deste no permeado. Ainda foi avaliada a remoção do ácido aminometilfosfônico (AMPA), pelo sistema de osmose inversa, obtendo-se uma boa resposta quanto à rejeição atingindo valores em torno de 95%. Uma solução combinada de AMPA e glifosato foi preparada e processada no sistema de osmose inversa, obtendo-se resposta similar quanto à concentração de permeado e rejeição para ambos os compostos. A quantificação de AMPA e glifosato se deu por cromatografia de íons, onde esta técnica se mostrou robusta e simples para quantificar ambos os compostos em meio aquoso, em baixas concentrações / This work evaluated the capacity of the reverse osmosis system bench in removing glyphosate from aqueous effluent synthetic solutions, employing polyamide membrane. The parameters used for this evaluation were the pressure, the feed stream, operating time, pH and concentration of glyphosate in feed solution in which they were varied in so as to have one comparison between different levels. The reverse osmosis system in all experiments had a good reply regarding rejection of glyphosate in that the same ranged between 74.2% and 98.6%, with a maximum reached under conditions of pressure 30 bar, feed stream 1 liters per minute and pH 11 of the feed solution. The system response was evaluated with respect to permeate flux, rejection and percent concentration of glyphosate in permeate. The concentration variation effect about the rejection of glyphosate was little effective, but had a great influence as to variation of the concentration in permeate. Also evaluated was the removal of aminomethylphosphonic acid (AMPA), in the reverse osmosis system, obtaining a good response regarding rejection reaching values around 95%. A combined solution of glyphosate and AMPA was prepared and processed in reverse osmosis system, obtaining a similar response regarding the concentration of permeated and rejection for both compounds. Quantitation of glyphosate and AMPA was made by ion chromatography, where the technique was demonstrated robust and easy to quantify both compounds in aqueous at low concentrations

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo / The uncontrolled discharge of wastewater into the environment over the last years has accelerated the process of contamination and degradation of water bodies in the world. These wastes contain high amounts of contaminants and concentration of organic matter which leads to the death of several species due to lack of oxygen and, in extreme cases, acceleration of eutrophication processes. In the specific case of oily wastewater, the use of techniques such as chemical coagulation, dissolved air injection, membranes, biochemical and electrochemical processes are described. However some of these processes have limitations which range from the concentration of the contaminant in the effluent, limitations in the operating conditions and even cost constraints. With this in mind, this paper has studied a hybrid system, batch process, in the treatment of oily waters simulated in the laboratory by adding a specific lubricating oil in an aqueous solution with emulsifiers and supporting electrolyte. The treatment system was consisted of two stages, which in the first was evaluated the use of the technique of electrocoagulation, which was responsible by the breaking stability of oil/water emulsions and a second stage which evaluated the use of membrane separation processes in order to remove the metal added to the effluent in the previous stage. The electrofloculation system was evaluated in relation to the use of iron and aluminum electrodes with electrical currents of 1A, 2A and 3A, in the continuous and alternate modes. The results showed a higher apparent mass consumption of electrodes when using direct current, 4,0337 g 0,0132 for aluminum and 3,8260 g 0,0181 for iron while consumption was 2,1400 g 0,0099 for aluminum, and 2,4121 0,0127 g for the iron when the use of alternating current. Removals were reached maximum 98 % 0 COD, 99,77 % 0,27 color removal and 100 % 0 turbidity removal for use alternating current and aluminum electrodes while were reached maximum 96 % 1 of COD, 99,46 % 0, 82 color removal and also 100% 0 to remove the turbidity in the use of iron electrodes. In the second study phase, reverse osmosis, the system used has reached rejections 99,53 % 0,12, 99,56 % 0,13 and 98,87 % 0,36, corresponding to pressures of 10 , 20 and 30 bar Moreover, increasing flows were obtained permeate 10,87 L/h.m2 0,25, 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 also with the increased pressure. At the end of the study was reached final effluent with low organic load and metals, it being able to release the bodies receptors. However, control mechanisms, particularly pH should be included in the design of such systems since this parameter changes over the process

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:00:00Z : No. of bitstreams: 1 182615.pdf: 19980133 bytes, checksum: 2fd022a2eb95e5031895ae6810fa0187 (MD5) / Seleção e caracterização de membranas comerciais de osmose inversa para utilização na separação de óleos essenciais obtidos da extração a alta pressão com gás denso utilizando CO2 no estado supercrítico, combinando os processos de extração e separação com membranas sem alterações drásticas nas condições de operação.

Orientador : Prof. Dr. Urivald Pawlowsky / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa: Curitiba, 02/03/2011 / Bibliografia: fls. 212-218 / Resumo: Uma das grandes dificuldades no tratamento de lixiviado de aterro industrial consiste na remoção dos compostos orgânicos não biodegradáveis, representados, pelos altos valores de Demanda Química de Oxigênio (DQO). Este estudo foi realizado em um Centro de Tratamento o qual recebe, conforme NBR 10004, resíduos industriais de Classe I e Classe II. A tecnologia de Osmose Reversa (OR) foi empregada em três diferentes águas de alimentação obtidas no processo de tratamento do lixiviado gerado pela empresa. O objetivo principal consiste na verificação da sua qualidade final, principalmente quanto a remoção de compostos não biodegradáveis, e posterior reutilização desta água. Os seguintes efluentes foram testados: Efluente Tratado por Reator Biológico de Membrana (MBR), com valores médio de DQO de 197,3 ± 58,7mg/L, Efluente Tratado por processo de Lodos Ativados existente na empresa, com valor de DQO em torno de 1000 mg/L e, por fim, Efluente Retratado por processo Físico-Químico com adição de carvão tivado em pó, cujo valor de DQO é em torno de 700mg/L. Neste estudo foram utilizadas membranas de OR de poliamida, e a unidade piloto é formada por dois estágios de membrana de módulos espirais. O efluente após tratamento por MBR apresentou remoção de DQO em torno de 87,96%. Dentre os parâmetros analisados, as concentrações de Sólidos Totais Dissolvidos (STD) e do Carbono Orgânico Total (COT) nesta água foram em torno de 2670 mg/L e 27,43 mg/L e a remoção destes compostos atingiu valores na média de 94,65% e 96,07%. 4O MBR, portanto, apresentou-se como um prétratamento adequado ao sistema de OR, com tempo total de filtração de 15 horas. Além disso, água obtida é possível de ser reutilizada para fins não potáveis. Embora as remoções com os outros dois efluentes também tenham sido elevadas, a rápida queda na vazão de permeado e o alto potencial de colmatação das membranas que ambos apresentaram demonstram que a filtração destes efluentes pela tecnologia de OR é inviável sem a adoção de pré-tratamento anterior ao sistema. / Abstract: One of the most problems found in industrial landfill leachate treatments is remove the organic matters which are difficult to oxide biologically. This study was realized in Center of Treatment which receive, in agreement with NBR 10004, industrial waste classified as Class I and Class II. Those are represent mostly due high levels of Chemical Oxygen Demand (COD). Therefore, in this study three different feed waters from a leachate treatment plant were submitted to Reverse Osmosis (RO). The main purpose was verify the final quality from the permeates obtained, especially the value of COD and the possibility to reuse those waters. The feed waters where: treated effluent by membrane bioreactor (MBR) with ultrafiltration membranes, which present 197,3 ± 58,7mg/L of COD, treated effluent by activated sludge process from the wastewater plant that they have installed, which presents values of COD around 1000 mg/L; and finally retreated effluent by physicochemical process with addition of powdered activated carbon, with COD around 700mg/L. For this study spiral wound polyamide Reverse Osmosis membranes were used. The removal of COD from the treated effluent by MBR was around 87,95%. Some other parameters like Total Dissolved Solids (TDS) and Total Carbon Organic (COT) present values around 2670 mg/L and 27,43 mg/L respectively, with average removal around 94,65% and 96,07%. The color was 100% removed from all the feed waters. The MBR therefore, showed to be a good solution as pre-treatment for OR, with 15 hours of total time of filtration without chemical wash. Beside that the treated water obtained can be reused for non potable use. The removal of the compounds obtained for the others two effluents was good, with efficiencies around 90 – 99% but, the fast decrease of flowrate and the high potential to fouling and scaling of both demonstrated that these have no viability to be treated by OR. A pretreatment must be adopted before feed the system with them.

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho de uma membrana comercial na remoção de um metal pesado (níquel) de efluentes sintéticos, por osmose inversa. Na primeira etapa foi realizada uma comparação com os resultados obtidos com soluções de alimentação contendo sais, como NaCl, NaNO3 e Ni(NO3)2.6 H2O, nas concentrações de 50, 100 e 200 ppm, e nas pressões de 10, 20 e 26 bar. Os resultados mostraram que a influência da concentração e da pressão aplicada ao sistema não afetaram as rejeições de forma significativa. Na segunda etapa, como os parâmetros não influíram significativamente na rejeição dos sais, optou-se, pela aplicação de uma pressão de operação de 10 bar, para avaliar a eficiência de remoção de níquel. A membrana utilizada, constituída de poliamida, modelo HR98PP e fornecida pela DOW/Filmtec, apresentou uma boa permeabilidade hidráulica. Os resultados mostraram que para todas as concentrações testadas, as rejeições de níquel ultrapassaram 96%, comprovando a boa seletividade deste tipo de membrana na rejeição do referido metal, com fluxos de permeado variando entre 4,78 e 5,55 L/h.m2 , sob pressão de operação de 10 bar. Para estudar o efeito do tamanho iônico na rejeição da membrana, o níquel foi complexado pela adição de um agente quelante na solução de alimentação. O agente escolhido foi o Na2EDTA, devido à formação de um complexo estável com o níquel e por ser um agente não prejudicial à saúde humana. Os resultados com adição de EDTA indicaram um aumento na rejeição de níquel, atingindo o índice máximo de 98,22 %, partindo-se de uma solução com 40,39 ppm de Ni2+, e confirmam que o processo de osmose inversa com a membrana HR98PP é altamente adequado para o tratamento de efluentes contendo níquel / The present work aim to investigate the performance of commercial membrane (HR98PP) at reverse osmosis process for nickel removal from synthetic effluents. The results was obtained by using salt solution of NaCl, NaNO3 and Ni(NO3)2.6 H2O at different feed concentration (50, 100 and 200 mg/L) and pressure (10, 20 and 26 bar), as drive-force of process. The membrane performance showed a good hydraulic permeability (Lp) and nickel removal at 10 bar. This condition was used to investigate the influence of EDTA, as chelate agent, on nickel rejection when a feed solution with lower Ni2+ concentration (≈ 40 mg/L) was prepared. The EDTA was chosen due to the stable complex formations and because this agent in not a prejucial element to human health and to environment. In this case, the HR98PP membrane was showed a high nickel rejection (≈ 98%), using feed solution containing 40,39 mg/L Ni2+. However, it is suitable for the wastewater nickel treatment

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio / Effluents containing cadmium may be produced by a variety of industries. The application of the reverse osmosis and nanofiltration technologies for the treatment of effluents containing cadmium, in order to reduce environmental degradation, were studied in the present work. Synthetic samples containing the cadmium ion in different concentrations were prepared and treated by reverse osmosis and nanofiltration. The removal process was divided in three steps: 1- the reverse osmosis and nanofiltration processes were analyzed concerning the rejection of the cadmium ion, correlating and evaluating the main process parameters (feeding solution concentration, permeated flow and pressure), and comparing the systems between themselves. In steps 2 and 3, the effects of salinity in the elimination of the cadmium ion in aqueous solutions, containing a combination of cadmium sulfate and zinc sulfate, or a combination of cadmium sulfate and sodium sulfate, were assessed by the use of zinc and sodium counterions. The concentrations of cadmium and zinc were measured by atomic absorption spectroscopy, and the concentrations of sulfate and sodium were measured by ion chromatography. The results obtained in the first step of the experiments show that the reverse osmosis and the nanofiltration processes are efficient in removing cadmium, with an average rejection rate of 92,4% and 96,6%, respectively. Considering the standard relative incertitude associated to the results, the values obtained are considered of the same magnitude. In both systems, the permeated flow and the rejects were not influenced by a rise in cadmium concentration in the feeding solution. In step 2, the results showed a decrease in cadmium rejection related with a rise in the zinc sulfate concentration in the feeding solution. This phenomenon is due to the similarity between the Cd2+ and Zn2+ ions, associated to their hydration ionic radius and to their hydration energies. A decrease in the permeated flow and of the rejects related to a rise in the feeding concentration was observed and was probably due to the polarization effect. In step 3, the cadmium ion rejection was not affected by a sodium sulphate concentration rise in the feeding, as well as in the permeated flow. Another aspect related to the rejection is that, due to its smaller hydration radius, sodium has a better diffusion rate through the membrane than cadmium

O presente trabalho avaliou a capacidade do sistema de osmose inversa de bancada na remoção de glifosato, em soluções de efluente aquoso sintético, empregando membrana de poliamida. Os parâmetros empregados para esta avaliação foram a pressão, o fluxo de alimentação, o tempo de operação, o pH e a concentração de glifosato na solução de alimentação em que os mesmos foram variados de modo a se ter um comparativo entre diferentes níveis. O sistema de osmose inversa teve em todos os experimentos uma boa resposta quanto a rejeição de glifosato em que a mesma variou entre 74,2% a 98,6 %, sendo a máxima atingida em condições de pressão em 30 bar, fluxo de alimentação 1 L.min-1 e pH 11 da solução de alimentação. A resposta do sistema foi avaliada quanto ao fluxo de permeado, de rejeição percentual e concentração de glifosato no permeado. O efeito da variação de concentração sobre a rejeição de glifosato foi pouco efetiva, mas apresentou grande influência quanto à variação de concentração deste no permeado. Ainda foi avaliada a remoção do ácido aminometilfosfônico (AMPA), pelo sistema de osmose inversa, obtendo-se uma boa resposta quanto à rejeição atingindo valores em torno de 95%. Uma solução combinada de AMPA e glifosato foi preparada e processada no sistema de osmose inversa, obtendo-se resposta similar quanto à concentração de permeado e rejeição para ambos os compostos. A quantificação de AMPA e glifosato se deu por cromatografia de íons, onde esta técnica se mostrou robusta e simples para quantificar ambos os compostos em meio aquoso, em baixas concentrações / This work evaluated the capacity of the reverse osmosis system bench in removing glyphosate from aqueous effluent synthetic solutions, employing polyamide membrane. The parameters used for this evaluation were the pressure, the feed stream, operating time, pH and concentration of glyphosate in feed solution in which they were varied in so as to have one comparison between different levels. The reverse osmosis system in all experiments had a good reply regarding rejection of glyphosate in that the same ranged between 74.2% and 98.6%, with a maximum reached under conditions of pressure 30 bar, feed stream 1 liters per minute and pH 11 of the feed solution. The system response was evaluated with respect to permeate flux, rejection and percent concentration of glyphosate in permeate. The concentration variation effect about the rejection of glyphosate was little effective, but had a great influence as to variation of the concentration in permeate. Also evaluated was the removal of aminomethylphosphonic acid (AMPA), in the reverse osmosis system, obtaining a good response regarding rejection reaching values around 95%. A combined solution of glyphosate and AMPA was prepared and processed in reverse osmosis system, obtaining a similar response regarding the concentration of permeated and rejection for both compounds. Quantitation of glyphosate and AMPA was made by ion chromatography, where the technique was demonstrated robust and easy to quantify both compounds in aqueous at low concentrations