Made available in DSpace on 2017-07-20T12:40:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Grasiele Cavallini tese.pdf: 2849739 bytes, checksum: 3a66c1a0f56779dc9b4b25e36a7e4b63 (MD5) Previous issue date: 2015-10-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study evaluates the use of a pilot filtering double unit, comprising an ascending draining gravel filter and a rapid descending sand filter for the treatment of UASB reactor effluent. As a preliminary phase to the double filtering, coagulation/oxidation was used aiming at helping degradation and flocculation of contaminants, facilitating their retention on the filters. In this phase, three combinations were used: ferrous sulfate (FS) and peracetic acid (APA); ferrous chloride (FC) and CF and APA, all with the same iron concentration. After treatability tests, the efficacy of the system was assessed through the physical-chemical and microbiological parameters. In all treatments carried out in the pilot unit, the suspended solids (SST) were totally removed, which resulted in over 90% turbidity reduction. The treatments in the presence of APA demonstrated higher removal of the effluent color, however, the treatment with FS and APA cannot be recommended due to the high concentration of sulfate ions in the final effluent. Regarding microbiological parameters, the presence of oxidant contributed to the partial inactivation of microorganisms. The alternative to carry out a disinfection phase with APA after double filtering using the coagulant/oxidant FC/APA can be employed without any addition phase to irrigate orchards, pastures and cereal crops according to the NBR 13969/97. By adding the pH adjustment phase and chloride addition to the treatment proposed, the treated effluent can be reused in: agriculture, restrictive agriculture; damming, restrictive damming, environment, industry and the replenishment of underground water (except for drinking purposes), according to the recommendations of the USEPA (2012) Recommendation Manual. / Este trabalho avalia o uso de uma unidade piloto de dupla filtração, composta por filtro de pedregulho de escoamento ascendente e filtro rápido descendente de areia para pós-tratamento de efluente de reator UASB. Como etapa preliminar à dupla filtração utilizou-se a coagulação/oxidação, com o objetivo de auxiliar na degradação e na floculação dos contaminantes, facilitando sua retenção nos filtros. Nesta etapa foram utilizadas três combinações: Sulfato ferroso (SF) e ácido peracético (APA); Cloreto férrico (CF) e CF e APA, todas com a mesma concentração de ferro. Após os ensaios de tratabilidade a eficiência do sistema foi avaliada através de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Em todos os tratamentos realizados na unidade piloto os sólidos em suspensão (SST) foram totalmente removidos o que refletiu em reduções superiores a 90% de turbidez. Os tratamentos com a presença do oxidante APA demonstraram uma remoção maior da cor do efluente, porém o tratamento com SF e APA não pode ser recomendado pela alta concentração de íons sulfato no efluente final. Quanto aos parâmetros microbiológicos, a presença do oxidante contribuiu para a inativação parcial dos microrganismos. A alternativa de realizar a etapa de desinfecção com APA após a dupla filtração com CF também foi avaliada e possibilitou desinfecção total do efluente quanto aos indicadores de contaminação avaliados. Considerando a possibilidade de reúso, o efluente UASB pós-tratado pela dupla filtração utilizando o coagulante/oxidante CF/APA pode ser utilizado sem nenhuma etapa adicional para irrigação de pomares, pastagens e cultivo de cereais de acordo com a NBR 13969/97. Acrescentando a etapa de ajuste de pH e adição de cloro no tratamento proposto o efluente tratado pode ser utilizado para reúsos: agrícola; agrícola restritivo; represamento; represamento restritivo; ambiental; industrial e reabastecimento de águas subterrâneas (reutilização não potável), de acordo com as recomendações do manual de reúso da USEPA (2012).

A presente tese de doutorado teve como objetivo estabelecer parâmetros para avaliar a viabilidade do reúso agrícola de águas oleosas da indústria de petróleo, como as águas de produção (AP) de campos de exploração onshore do semiárido nordestino, na irrigação de culturas de girassol destinadas à produção de biodiesel. A AP foi produzida sinteticamente e tratada utilizando-se as técnicas de eletrofloculação (EF) e de osmose inversa (OI). Foram analisados os efeitos da AP não tratada, tratada por EF e por EF combinada com osmose inversa (EF+OI) na germinação, desenvolvimento e produção de biomassa de plântulas de girassol e também nos atributos de um solo característico do semiárido nordestino. Na melhor condição operacional do tratamento da AP por EF (28,6 A m-2 durante 4 min.) foram obtidas eficiências de remoção de óleos e graxas (O&G), demanda química de oxigênio (DQO), cor e turbidez superiores a 95%. O tratamento EF+OI promoveu a remoção do excesso de salinidade e de ferro oriundo da etapa de EF, enquadrando-se esses parâmetros dentro de níveis de referência recomendados para água de irrigação. Níveis de O&G e DQO superiores, respectivamente, a 337 mg L-1 e 1.321 mg O2 L-1 na AP bruta produziram efeitos tóxicos, reduzindo-se o índice de velocidade de germinação (IVG) e o percentual de plântulas normais do girassol. Por outro lado, os efluentes tratados por EF e EF+OI produziram efeitos similares no percentual de sementes germinadas, no IVG, no percentual de plântulas normais e na produção de biomassa do girassol. O uso da AP tratada por EF, com ou sem diluição, contribuiu significativamente para o aumento da salinidade e dos teores de sódio do solo, diferentemente da tratada por EF+OI, que produziu efeitos similares ao do controle (água destilada) / This doctoral thesis aimed to provide subsidies to assess the viability of the agricultural reuse of oily water from oil industry, such as oilfield produced water (AP) from onshore exploration fields of northeast brazilian semi-arid, in inedible irrigation such as sunflower crops intended for biodiesel production. AP was produced synthetically and treated using the electroflocculation (EF) and reverse osmosis (OI) techniques. The effects of untreated AP, AP treated by EF and AP treated by EF combined with reverse osmosis (EF+OI) in germination, growth and biomass production of sunflower seedlings and also in the attributes of a characteristic soil of the northeastern brazilian semiarid were analyzed. In the best EF treatment operating condition (28.6 A m-2 during 4 min.) Oil and grease (O&G), chemical oxygen demand (COD), color and turbidity removal efficiencies obtained were higher than 95%. EF+OI treatment promoted the removal of salinity in excess and iron derived from EF step, fitting these parameters within the recommended reference levels for irrigation water. O&G and COD levels higher than, respectively, 337 mg L-1 and 1,321 mgO2 L-1 in raw AP produced toxic effects, reducing the germination speed index (IVG) and the percentage of normal sunflower seedlings. On the other hand, the use of EF+OI and EF treated effluent has produced similar effects on the percentage of germinated seeds, IVG, percentage of normal seedlings and biomass production of sunflower. The use of AP treated by EF, with or without dilution, contributed significantly to the increase in soil salinity and sodium contents. On the other hand, AP treated by EF+OI, has produced similar effects to the control (distilled water)

A presente tese de doutorado teve como objetivo estabelecer parâmetros para avaliar a viabilidade do reúso agrícola de águas oleosas da indústria de petróleo, como as águas de produção (AP) de campos de exploração onshore do semiárido nordestino, na irrigação de culturas de girassol destinadas à produção de biodiesel. A AP foi produzida sinteticamente e tratada utilizando-se as técnicas de eletrofloculação (EF) e de osmose inversa (OI). Foram analisados os efeitos da AP não tratada, tratada por EF e por EF combinada com osmose inversa (EF+OI) na germinação, desenvolvimento e produção de biomassa de plântulas de girassol e também nos atributos de um solo característico do semiárido nordestino. Na melhor condição operacional do tratamento da AP por EF (28,6 A m-2 durante 4 min.) foram obtidas eficiências de remoção de óleos e graxas (O&G), demanda química de oxigênio (DQO), cor e turbidez superiores a 95%. O tratamento EF+OI promoveu a remoção do excesso de salinidade e de ferro oriundo da etapa de EF, enquadrando-se esses parâmetros dentro de níveis de referência recomendados para água de irrigação. Níveis de O&G e DQO superiores, respectivamente, a 337 mg L-1 e 1.321 mg O2 L-1 na AP bruta produziram efeitos tóxicos, reduzindo-se o índice de velocidade de germinação (IVG) e o percentual de plântulas normais do girassol. Por outro lado, os efluentes tratados por EF e EF+OI produziram efeitos similares no percentual de sementes germinadas, no IVG, no percentual de plântulas normais e na produção de biomassa do girassol. O uso da AP tratada por EF, com ou sem diluição, contribuiu significativamente para o aumento da salinidade e dos teores de sódio do solo, diferentemente da tratada por EF+OI, que produziu efeitos similares ao do controle (água destilada) / This doctoral thesis aimed to provide subsidies to assess the viability of the agricultural reuse of oily water from oil industry, such as oilfield produced water (AP) from onshore exploration fields of northeast brazilian semi-arid, in inedible irrigation such as sunflower crops intended for biodiesel production. AP was produced synthetically and treated using the electroflocculation (EF) and reverse osmosis (OI) techniques. The effects of untreated AP, AP treated by EF and AP treated by EF combined with reverse osmosis (EF+OI) in germination, growth and biomass production of sunflower seedlings and also in the attributes of a characteristic soil of the northeastern brazilian semiarid were analyzed. In the best EF treatment operating condition (28.6 A m-2 during 4 min.) Oil and grease (O&G), chemical oxygen demand (COD), color and turbidity removal efficiencies obtained were higher than 95%. EF+OI treatment promoted the removal of salinity in excess and iron derived from EF step, fitting these parameters within the recommended reference levels for irrigation water. O&G and COD levels higher than, respectively, 337 mg L-1 and 1,321 mgO2 L-1 in raw AP produced toxic effects, reducing the germination speed index (IVG) and the percentage of normal sunflower seedlings. On the other hand, the use of EF+OI and EF treated effluent has produced similar effects on the percentage of germinated seeds, IVG, percentage of normal seedlings and biomass production of sunflower. The use of AP treated by EF, with or without dilution, contributed significantly to the increase in soil salinity and sodium contents. On the other hand, AP treated by EF+OI, has produced similar effects to the control (distilled water)