A mineração do carvão fóssil gera grandes volumes de rejeitos que podem ser responsáveis por graves danos ambientais, entre os quais a Drenagem Ácida de Minas (DAM) decorrente da oxidação da pirita (FeS2) na presença de água e ar. Este percolado apresenta um baixo pH, rico em íons sulfato e ferro, bem como outros metais solúveis, como alumínio, manganês e zinco. Atualmente, o tratamento mais utilizado para este efluente é a precipitação/neutralização. Contudo, este processo muitas vezes é ineficiente para a remoção de manganês. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi realizar o tratamento da Drenagem Ácida de Minas, visando à remoção de metais, com foco especial na remoção do íon manganês, utilizando as etapas de precipitação e, após, a troca iônica com zeólitas sintetizadas a partir de cinzas leves de carvão. A metodologia deste trabalho compreendeu duas etapas: 1°) síntese da zeólita NaP1, a partir de cinzas leves de carvão de Candiota por processo hidrotérmico e sua caracterização, 2°) caracterização da DAM, seguido de tratamento por precipitação/neutralização, e por troca iônica - zeólitas. O estudo foi aplicado para uma DAM proveniente da região carbonífera de Santa Catarina. Os resultados dos testes de caracterização do produto da síntese demonstraram a formação da zéolita NaP1, com CTC de 2,3 meq g-1. A DAM apresentou resultados típicos, com pH baixo, elevadas concentrações de Fe e sulfato e valores de manganês de 45,15 mg L-1. Os resultados do tratamento inicial mostraram que o tratamento do efluente por precipitação/neutralização, em pH 6,0, com Ca(OH)2, promove a remoção total de Al, Fe e Zn, contudo a concentração de manganês ainda fica em 28,24 mg L-1. No tratamento por troca iônica, utilizou-se a zeólita NaP1 para a remoção do manganês restante no efluente. O tempo de contato foi de 30 min, a razão S/L de 10 g L-1. O emprego da zeólita promoveu a remoção total do manganês da DAM. O mecanismo de remoção de Mn2+ ocorre por troca iônica na faixa de pH neutra e por precipitação superficial em valores de pH acima de 8,5. Em condições de laboratório, o custo do tratamento com zeólitas foi o dobro do tratamento por precipitação/neutralização. O tratamento com a utilização de zeólitas, seria uma alternativa visando a diminuição do consumo de cal hidratada com elevação do pH e remoção do Mn residual. / The mining of fossil coal generates large volumes of waste that may be responsible for serious environmental damage, including the acid mine drainage (AMD) resulting from oxidation of pyrite (FeS2) in the presence of water and air. This percolated has a low pH, rich in sulphate ions and iron as well as other soluble metals such as aluminum, manganese and zinc. Nowadays the most common treatment for this wastewater, is precipitation/neutralization. However, this process is inefficient for the removal of manganese. Thus the general aim this study was the treatment of acid mine drainage, aiming the removing metals, with special focus on removal of manganese ion, using the steps of precipitation and after the ion exchange with synthesized zeolites from fly ash coal. The methodology of this work included two steps: 1°) synthesis zeolite NAP1 from fly ash coal of Candiota by hydrothermal process and their characterization, 2°) characterization of AMD treatment followed by precipitation/neutralization and ion exchange-zeolite. The study was applied for a AMD from the coalfield of Santa Catarina. The results of the characterization tests of the synthesis product showed the formation of the zeolite NaP1, CEC from 2.3 meq g-1. The AMD showed typical results with low pH, high concentration of Fe and sulfate and manganese values 45.15 mg L-1. The results of the initial treatment from precipitation/neutralization showed that treatment of effluent by precipitation/neutralization at pH 6.0 with Ca(OH)2 promotes complete removal of Al, Fe e Zn, however the concentration is still in the manganese 28.24mg L-1. In the treatment by ion exchange, the zeolite NaP1 was used for the remaining manganese removal in wastewater. The contact time was 30 min, the ratio S/L 10 g L-1. The use of zeolite promoted the complete removal of manganese from AMD. The manganese removal by ion exchange mechanism occurs in the neutral range and surface precipitation in values above 8.5. In laboratory conditions, the cost of treatment with zeolite was double treatment by precipitation/neutralization. The treatment with use of zeolite would be an alternative aiming to decrease consumption of hydrated lime with increased pH and removing the residual Mn.

O zinco é um dos metais mais utilizados nos processos de tratamento de superfícies. Os efluentes contaminados com zinco, gerados nestes processos, trazem preocupação devido ao grande volume, elevada toxicidade, acumulação e persistência. O presente estudo avaliou a remoção de íons zinco de soluções aquosas, por adsorção em carvão ativado comercial, através de experimentos em batelada e em escala piloto. Ensaios em batelada objetivaram estudar a influência dos parâmetros de processo pH, tempo de contato e concentração de sólido adsorvente na remoção de íons Zn2+ a partir de uma solução com concentração inicial de 10 mg.L-1. A partir das melhores condições encontradas, a isoterma de equilíbrio do sistema foi construída e o ajuste dos dados experimentais aos modelos não lineares de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e Sips foi verificado. Ensaios em planta piloto foram realizados a fim de identificar a curva de ruptura do sistema. No processo de adsorção contínuo em leito fixo, foram avaliadas diferentes condições operacionais, variando-se a vazão de alimentação (15 e 20 mL.min-1) e a massa de adsorvente utilizada como recheio do leito (10, 13, 20 e 40 g). Os resultados apontaram como parâmetros ótimos de adsorção: pH igual a 6, tempo de contato de 30 min e concentração de sólido adsorvente de 20 g.L-1. O modelo de Sips apresentou o melhor ajuste dentre os modelos matemáticos estudados. O experimento realizado em planta piloto utilizando-se uma vazão de 15 mL.min-1 e massa de sólido sorvente de 40 g, obteve os melhores resultados dentre as condições analisadas, apresentando tempo de ruptura e exaustão do leito aos 5 e 90 min, respectivamente. / Zinc is one of the most used metals in surface treatment processes. The effluents contaminated with zinc, generated in these processes, bring concern due to the large volumes, high toxicity, persistence and accumulation. This study evaluated the removal of zinc ions from aqueous solutions, through adsorption by commercial activated carbon, using continuous (pilot plant) and bench scale. The batch experiments studied the influence of pH, contact time and adsorbent concentration in the removal of Zn 2+ ions from a solution with initial concentration of 10 mg.L-1. After achieving the best process parameters, the system’s equilibrium isotherm was constructed, and the fit of experimental data to the nonlinear Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson and Sips models was verified. Pilot plant tests were carried out in order to identify the system’s breakthrough curve. In the continuous fixed bed adsorption process, different operating conditions were evaluated by varying the feed flow (15 and 20 mL.min-1) and the mass of adsorbent material used as filling (10, 13, 20 and 40 g). The results showed as the optimum parameters for adsorption: pH 6, contact time of 30 min and adsorbent concentration of 20 g.L-1. The Sips model presented the best fit among the mathematical models studied. The experiment conducted in a pilot plant, using a flow rate of 15 mL.min-1 and solid adsorbent mass of 40 g, had the best results among the examined conditions, with breakthrough and exhaust times of 5 and 90 min, respectively.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-06T13:53:56Z No. of bitstreams: 2 Dissertação Ednardo Jerônimo Mariano.pdf: 6874063 bytes, checksum: 791258ac65e7483a77dc6e6d559019f6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T13:53:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação Ednardo Jerônimo Mariano.pdf: 6874063 bytes, checksum: 791258ac65e7483a77dc6e6d559019f6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / A digitalização de grandes quantidades de documentos através de scanners de linha de produção geralmente incorpora na imagem defeitos que acarretam dificuldades desde a sua leitura até sua transcrição automática. Tais defeitos devem ser removidos, obtendo imagens de documentos com melhor qualidade, através de técnicas de processamento de imagens digitais. Devido à grande quantidade de documentos, essas técnicas devem ser rápidas e capazes de abranger a maior parte das falhas nessas imagens. Esta dissertação apresenta um novo algoritmo para remoção de bordas ruidosas cujo tempo de processamento chegou a ser reduzido em até 62% em relação ao algoritmo de Ávila-Lins, com qualidade semelhante, quando testado num conjunto de cinco mil imagens.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:06:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4843_1.pdf: 1901930 bytes, checksum: 744db69805e335c65dd9e4056d4ca15f (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O objetivo geral desse trabalho foi descrever a dispersão de sementes por formigas em remanescentes de floresta Atlântica nordestina, e testou algumas hipóteses a respeito das vantagens obtidas pelas plantas através da dispersão por formigas. O trabalho foi realizado em dois fragmentos florestais (30 e 3.500 ha) da Usina Serra Grande, AL, entre agosto de 2005 e agosto de 2006. Foram registradas 393 interações, envolvendo 81 espécies de formigas e diásporos de 69 espécies de plantas. Formigas da subfamília Myrmicinae (79,6%) foram as mais freqüentemente atraídas para os diásporos. Entre as plantas, Melastomataceae (18%), Sapindaceae e Moraceae (10,6%) e Malphighiaceae (7,8%) foram às famílias com, as quais, as formigas mais interagiram. Experimentos de remoção com espécies selecionadas indicaram que as formigas utilizam as estruturas atrativas dos diásporos, deixando o endosperma das sementes quase sempre intacto. Passiflora rubra teve 100% dos diásporos oferecidos removidos, enquanto Xylopia ochrantha, Cupania oblongifolia, Maytenus distichophylla, Virola gardneri e Swartzia macrostachya tiveram taxas de remoção de 89, 61, 15 14 e 0% respectivamente. A distância de remoção variava de 7 a 350 cm e o local de deposição das sementes mais freqüente foi o folhiço. Os testes de germinação mostraram que a remoção da polpa dos frutos de P. rubra, bem como do arilo de V. gardneri e C. oblongifolia aumentaram as taxas de germinação. No entanto, a remoção do arilo não apresentou aumentos nas taxas de germinação de M. distichophylla e S. macrostachya que germinaram com a estrutura atrativa. C. oblongifolia, P. rubra e M. distichophylla apresentaram maiores taxas de germinação em solos dos formigueiros que solos de floresta. Para V. gardneri não houve diferenças nas taxas de germinação entre os dois tipos de solo (solo de formigueiro e solo de floresta), e para S. macrostachya as maiores taxas de germinação foram obtidas em solo de floresta. O crescimento das plântulas de M. distichophylla, P. rubra e C. oblongifolia não diferiu entre os solos dos formigueiros e controle, enquanto S. macrostachya cresceram mais nos solos controle. Diferenças significativas entre os solos dos formigueiros e os solos controle foram detectadas apenas para carbono, ferro e matéria orgânica total, sendo os maiores valores encontrados nos solos de Ectatomma edentatum. A penetrabilidade do solo foi maior nos solos dos formigueiros que nos solos controle. Os resultados indicam que a interação entre formigas e diásporos é bastante comum. A atividade das formigas junto aos diásporos pode trazer vantagens em termos de remoção do diásporo para fora da copa da planta-mãe e aumento da germinação de sementes, ressaltando a importância desses invertebrados para a biologia de frutos e sementes, especialmente em um ambiente altamente fragmentado e defaunado como a floresta Atlântica nordestina

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-23T21:20:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-24T18:26:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-24T18:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DISSERTAÇÃO Valéria Vanda Trajano de Souza.pdf: 1564653 bytes, checksum: 092f4f7922f14aa081313e99cd95bcdb (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / FACEPE / Para controlar as descargas de nutrientes no meio ambiente, incluindo o uso de sistemas químicos, físicos e biológicos, diversos métodos de tratamento de efluentes têm sido utilizados. Dos métodos propostos, inúmeros processos têm sido desenvolvidos para remover fósforo e nitrogênio biologicamente. Os Reatores em Bateladas Sequenciais, são sistemas onde, em uma única unidade se faz possível a remoção de matéria orgânica e nutrientes. No presente trabalho foi operado um RBS em escala piloto. Na fase de reação, o reator foi submetido a condições anaeróbias, aeróbias e anóxicas. O sistema piloto está instalado na área experimental da UFPE localizada na Estação de Tratamento de Esgotos da Mangueira que recebe os esgotos de uma comunidade de baixa renda da cidade de Recife-PE. O estudo avaliou a remoção biológica de matéria orgânica, nitrogênio e fósforo, assim como a identificação da biomassa, ao longo do período de operação. A carga orgânica média aplicada ao sistema foi de 63,8 g.DQO⁻¹d⁻¹ e relação DQO/P de 108,5. Foram coletadas amostras da biomassa desenvolvida no reator para aplicar a técnica de biologia molecular de reação em cadeia polimérica (PCR) e identificar quais organismos estavam presentes no sistema. As remoções de matéria orgânica e de fósforo foram satisfatórias para o sistema com valores de remoções acima de 80%, já a remoção de nitrogênio só se manteve estável no final do período estudado, onde foi alcançado 86% para nitrogênio amoniacal e 79% para nitrogênio total. As análises de PCR confirmaram a presença dos grupos de interesse: bactérias oxidantes de amônia (BOA), bactérias desnitrificantes, anammox, o gênero de bactérias oxidantes de nitrito – Nitrospira- e organismos acumuladores de fósforo (PAO) no reator. / To control discharges of nutrients in the environment, including the use of chemical, physical and biological systems, various methods of treatment of effluents have been used. Of the proposed methods, numerous processes have been developed to remove phosphorus and nitrogen biologically. In Sequential Batch reactors, are systems where, in a single unit makes possible the removal of organic matter and nutrients. In the present work was operated a RBS on a pilot scale. In reaction, the reactor was subjected to anaerobic conditions, aerobic and anoxic conditions. The pilot system is installed in the experimental area of UFPE in sewage treatment station that receives the sewer hose to a low-income community of Recife-PE. The study evaluated the biological removal of organic matter, nitrogen and phosphorus, as well as the identification of biomass, over the period of operation. The organic load was applied to the system average of 63.8 g. COD⁻¹d⁻¹ and COD/P to 108.5. We collected samples of biomass reactor developed to apply the technique of molecular biology of polymer chain reaction (PCR) and identify which organisms were present in the system. The removal of organic matter and phosphorus were satisfactory to the system with values of removals over 80%, nitrogen removal only remained stable at the end of the period studied, where 86% was reached to ammoniacal nitrogen and 79% for total nitrogen. PCR analysis confirmed the presence of interest groups: ammonia-oxidizing bacteria (BOA), desnitrificantes bacteria, organelle, the genus of nitrite-oxidizing bacteria and organisms Nitrospira accumulators (PAO) in the reactor.

Orientador : Ranulfo Monte Alegre / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-28T00:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreira_MaurodePaula_D.pdf: 27752894 bytes, checksum: 99102d140dea3b370d6d32fe4ca4b978 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Estudou-se o desempenho de um Reator Batelada Sequencial (RBS) aplicado ao tratamento de água residuária de abatedouro avícola, utilizando várias estratégias de operação, com o objetivo de reduzir a carga carbonácea e promover a remoção dos macronutrientes. Em alguns experimentos, adicionou-se uma fonte de carbono no início da fase anóxica para promover a redução de nitrato por processo de desnitrificação. No início de cada experimento o reator partia com dois litros de licor misto e era alimentado até que se atingisse quatro litros. Em experimentos com ciclo de 21 horas, nos quais foram adicionados 300 mL de água residuária bruta como fonte de carbono interna no . início da fase anóxica, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 85%, 76%, 32%, 54% e 70% a 25°C, respectivamente. Quando foi utilizada solução de acetato de sódio de 190 mg DQO/L como fonte de carbono externa, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 72%, 90%, 41%, 65% e 73%, respectivamente. Em experimentos com ciclo de 12 horas, sem fase anóxica, que não foram adicionadas fonte de carbono, obteve-se redução de DQO, fósforo, amônia, nitrito e nitrato de 81%, 86%, 83%, 54% e 72%, respectivamente, sendo esta a estratégia de operação que mostrou ser a mais adequada para remoção de DQO e macronutrientes simultaneamente. Estes resultados mostraram que ocorreu desnitrificação na fase de reação aerada, contrariando informações da literatura que relatam que a desnitrificação ocorre em fase anóxica. A remoção de matéria carbonácea e macronutrientes depende da duração e ordem das etapas, bem como da condição de partida do reator, porém as características da água residuária bruta e do lodo biológico também influenciam o desempenho do reator / Abstract: The performance of the feed batch reactor applied to poultry wastewater treatment was investigated. Several strategies of reactor operation were used to reduce the carbon demand and macronutrients, inc1udingthe addition of a carbon source at the beginning of the anoxic step to promote the nitrate reduction and the denitrification. At the beginning of each experiment the reactor started with two litres of mixed liquor and it was fed with wastewater until final volume of four litres. The COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reduction reached 85%, 76%, 32%, 54% and 70% at 25°C, respectively, in experiments with duration of 21 hours in which 300 mL of raw wastewater were added at the beginning of the anoxic step as carbon source. When it was added sodium acetate solution to increase the COD in 190 mg COD/L as carbon source, the reduction of COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reached values of 72%, 90%, 41%, 65% and 73%, respectively. The best operation strategy to simultaneously COD and macronutrients reduction showed to be experiments with 12 hours of duration without anoxic step and addition of carbon source, when the COD, phosphorus, ammonia, nitrite and nitrate reduction reached 81%, 86%, 83%, 54% and 72 , respectively. These results showed that the denitrification occurred in oxic phase despite the literature reports that asseverate that denitrification occurs only in anoxic phase. The duration and order of the steps of the sequencing batch reactor as well the initial condition at each run beginning influence the carbon and macronutrients remova!, beside the wastewater and sludge characteristics / Doutorado / Doutor em Engenharia de Alimentos

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:26:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:28:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T14:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-17 / The pits and septic tanks wastes have high organic load, pathogens, metals and other elements, requiring appropriate treatment for not pollute the environment. Among the alternatives for their treatment, it has recently been proposed to use constructed wetlands. However, information on such use is scarce. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of a constructed wetlands system using the Vetiver grass plant species (Chrysopogon zizanioides), on removing metals, P, S and Se from cesspools residues. Two tanks were constructed, dug into the ground (planted tank and control) and filled with a substrate consisting of gravel # 0, gravel # 1 and medium sand. The system built has operated under batch, with Hydraulic Retention Time of six days and subsurface vertical downward flow. Through obtained concentrations of different inorganic elements on: the applied cesspools residues; the treated effluent; the sludge accumulated at tanks surface and; the vegetal tissues, they were calculated: the total loads influent to the system; the output loads; the efficiency in removing attributes; the load accumulated at tanks surface; the load absorbed by macrophytes and; the loads retained in the roots and by the substrate. The attributes removal efficiency was calculated considering the evapotranspiration that showed an average rate of 40.27% in the Vetiver tank. The applied cesspools residues showed considerable variability in their concentrations. The concentrations of the treated effluent were subjected to Tukey test (α = 0.05). The effluents concentrations from Vetiver and control tanks statistically differed only for antimony, sulfur and iron, but the Vetiver grass showed removal efficiency greater than 20% to 30 of the 33 analyzed parameters. / Os resíduos de fossas e tanques sépticos possuem elevada carga orgânica, microrganismos patogênicos, metais e outros elementos, necessitando de tratamento adequado para não poluir o ambiente. Dentre as alternativas para seu tratamento, recentemente tem sido proposta a utilização de alagados construídos. Todavia, as informações sobre tal uso são ainda escassas. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de alagado construído, utilizando a espécie vegetal capim Vetiver (Chrysopogon zizanioides), na remoção de metais, P, S e Se do resíduo de fossa. Foram escavados dois tanques idênticos (tanque plantado e controle) sendo preenchidos com meio suporte formado por brita # 0, brita # 1 e areia média. O sistema construído operou em regime de batelada, com Tempo de Detenção Hidráulica de seis dias e fluxo subsuperficial vertical descendente. Por meio das concentrações obtidas para diferentes elementos inorgânicos: no resíduo de fossa aplicado; no efluente tratado; no lodo superficial acumulado e; nos tecidos das macrófitas, foram calculadas: as cargas totais afluentes do sistema; as cargas de saída; a eficiência na remoção inorgânica; as cargas acumuladas no lodo superficial; as cargas absorvidas pelas macrófitas e; as cargas retidas nas raízes e no meio suporte. A eficiência na remoção inorgânica foi calculada considerando a evapotranspiração, que apresentou taxa média de 40,27% no tanque Vetiver. Os resíduos de fossa aplicados apresentaram grande variabilidade em suas concentrações. As concentrações do efluente tratado foram submetidas ao teste de Tukey (α = 0,05). As concentrações de saída dos tanques Vetiver e Controle diferiram estatisticamente apenas para Antimônio, Enxofre e Ferro, contudo o capim Vetiver apresentou eficiência de remoção superior a 20% para 30 dos 33 atributos analisados. Palavras-chave: capim Vetiver, remoção de metais, zona de raízes.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Alane Lima de Freitas Souto.pdf: 2727206 bytes, checksum: 8258a5fc7bdd5df40f8739d55a74ebaa (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Combining anaerobic and aerobic processes in wastewater treatment systems have been considered viable alternatives technically-economically than traditional systems because they have higher nutrient removal , using this way compact systems , low cost - effective and easy maintenance and operation. Since then, Brazilian law regarding the release of effluents into water bodies. In this study, studies were developed as a treatment system combining anaerobic / anoxic ( An/Ax ) followed by aerobic reactor with immobilized support medium (RAMSI) , seeking to produce effluent with low concentrations of organic material and nutrients and produce less sludge excess. The experiment was conducted in two phases. The first phase consisted of combined system anaerobic / anoxic (An/Ax) followed by aerobic reactor of immobilized support medium (synthetic polyurethane sponge) submerged immobilized (RAMSI) operated under batch recirculation . In the second, respirometric tests were performed as a tool to assess the biodegradability of activated sludge lysate through techniques induced cell lysis : acid-base reaction , microwave , thermal and mechanical action. The combined system removed efficiently carbonaceous material (92%, SST (98%), SSV (97%), NTK (93%) and N- NH 4 - (96 %). Producing effluent with average concentrations of nitrite and nitrate, respectively 0.04 mg N - NO 2 - .L -1 and 0.65 mg N-NO 3 - .L - 1 . Through the bullet mass is found a bacterial growth designed for the consumption and removal of substrate (organic fraction) and the nitrification followed by denitrification (nitrogen fraction). Regarding the quantification of biomass present in the reactor An/Ax and RAMSI, found RAMSI showed that the highest concentration of SSV (12766) mg.L and COD (10,878 mg L -1 ) that An/Ax reactor, associating this result in the biofilm support medium (polyurethane foam) inserted inside the reactor. Results obtained through respirometric tests found that the concentration of sludge presented ground rapidly biodegradable material superior to others lysates sludge. / istemas combinando processos anaeróbio e aeróbio no tratamento de águas residuárias, têm sido considerados alternativas viáveis do ponto de vista técnicoeconômico em relação aos sistemas tradicionais por apresentarem maiores remoções de nutrientes, utilizando desta maneira sistemas compactos, de baixo custo-benefício e de fácil manutenção e operação. Atendendo assim, a legislação brasileira quanto ao lançamento dos efluentes nos corpos d água. Neste estudo, foram desenvolvidos estudos em um sistema de tratamento combinando reator anaeróbio/anóxico (An/Ax) seguido de reator aeróbio com meio suporte imobilizado (RAMSI), buscando produzir efluente com baixas concentrações de material carbonáceo e nutrientes e menor produção de lodo de excesso. O experimento foi realizado em duas fases. A primeira fase foi constituída de sistema combinado anaeróbio/anóxico (An/Ax) seguido de reator aeróbio de meio suporte imobilizado (esponja sintética de poliuretano) submerso imobilizado (RAMSI) operado em regime de bateladas com recirculação. Na segunda, foram realizados testes respirométricos como ferramenta para avaliar a biodegradabilidade de lodo biológico lisado, por meio de técnicas de lise celular induzida: reação ácido-base, microondas, térmica e ação mecânica. O sistema combinado removeu de forma eficiente material carbonáceo (92%), SST (98%), SSV (97%), NTK (93%) e N-NH4 - (96%). Produzindo efluente com concentrações médias de nitrito e nitrato, respectivamente de 0,04 mgN-NO 1 e 0,65 mgN-NO 3 - .L -1 . Através do balanço de massa constatou se um crescimento bacteriano concebido pelo consumo e remoção de substrato (fração orgânica) e no processo de nitrificação seguido de desnitrificação (fração nitrogenada. Quanto a quantificação de biomassa presente no reator An/Ax e no RAMSI, constatou-se que o RAMSI apresentou maior concentração de SSV (12766) mg.L -1 e DQO (10878 mg.L -1 ) que o reator An/Ax, associando-se esse resultado ao biofilme formado no meio suporte (espuma de poliuretano) inserido no interior do reator. Os resultados obtidos através dos testes respirométricos constataram que o lodo triturado apresentou concentração de material rapidamente biodegradável superior aos demais lodos lisados.

Existem muitos mananciais usados como fonte de abastecimento de água que apresentam cor verdadeira relativamente alta, devido à presença de substâncias húmicas (SH). Muitas estações de tratamento de água (ETA) apresentam problemas no processo de coagulação decorrentes da presença das SH. Com isso é necessário o uso de pré-oxidantes para reduzir a cor verdadeira da água. Quando emprega-se o cloro como oxidante ocorre a formação de subprodutos halogenados, que são prejudiciais a saúde humana. Para este estudo coletou-se água no Rio Itapanhaú - Bertioga/SP, a qual apresentou cor verdadeira na ordem de 400 uH. Para a extração das SHA empregou-se a resina XAD 8. Os extratos de SHA foram filtrados em membrana com poros de 0,45 µm e após utilizou-se a técnica de ultrafiltração (UF) para o fracionamento do material húmico em diferentes tamanhos moleculares aparente. As frações empregadas na caracterização foram: F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm, F3: entre 30 e 100 kDa, F4: entre 10 e 30 kDa, F5: entre 5 e 10 kDa. As frações foram caracterizadas por meio das técnicas de análise elementar, espectroscopia de ultravioleta/visível, infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C (RMN de 13C). Os resultados mostraram que as frações de menor tamanho molecular aparente (F3, F4 e F5) possuem maior conteúdo de carbonos alifáticos do que carbonos aromáticos e uma porcentagem relativamente alta de oxigênios ligados a grupamentos alquílicos e a ácidos carboxílicos. As frações de maior tamanho molecular aparente (F1 e F2) apresentaram maior grau de condensação de grupamentos aromáticos. No caso dos espectros de RMN de 13C, não foi possível verificar diferenças significativas nas diferentes frações de SHA. Verificou-se picos mais intensos na região de grupos carboxil e alifáticos e menos intenso na região dos aromáticos. Isso indica que nas SHA há maior conteúdo de grupamentos oxigenados e carbonos alifáticos. As amostras de água de estudo foram preparadas com água de poço artesiano e com as frações de diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA (F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm e F3: entre 30 e 100 kDa e F4\': menor que 30 kDa) com cor verdadeira aproximadamente de 100 uH e turbidez em torno de 0,5 uT. Para avaliar a influência dos diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA na eficiência da coagulação foram feitos ensaios em jartest empregando filtração direta descendente. Os coagulantes empregados neste estudo foram, o sulfato de alumínio e cloreto férrico, ambos como produto comercial líquido. Os diagramas de coagulação evidenciaram a influência do tamanho molecular aparente das SHA no processo de coagulação, quando empregou-se os coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico. Para as águas de estudo preparadas com as frações de menor tamanho molecular aparente, foi necessário maior dosagem de coagulante para se obter remoção da cor aparente da água e mesmo assim, a remoção foi menor. A fração de menor tamanho molecular aparente (F4\') apresenta maior porcentagem de ácidos fúlvicos, e estes apresentam maior quantidade de grupos com carga negativa. Por isso, há necessidade de maior dosagem de coagulante para que ocorra uma eficiente remoção de cor aparente. / Water sources used to supply the public water system frequently have a relatively high true color intensity due to dissolved aquatic humic substances (AHS). In this study, water samples were collected from the Itapanhaú River (Bertioga, SP, Brazil), which exhibited a true color intensity in the order of 300 Hanzen units. XAD-8 resin was used to extract AHS. The AHS extract was filtered through a membrane with 0.45 µm pores, giving fraction F1, and this was separated by ultrafiltration into 4 apparent molecular size fractions of humic material: F2 from 100 kDa to 0.45 µm, F3 from 30 to 100 kDa, F4 from 10 to 30 kDa and F5 from 5 to 10 kDa. The fractions were characterized by elemental analysis and UV/Vis, infra-red (IR) and carbon 13 nuclear magnetic resonance (13C-NMR) spectroscopy. In general, the results showed that the smaller molecular size fractions (F3, F4 and F5) had a higher proportion of aliphatic than aromatic carbon atoms and a relatively high percentage of oxygen atoms bonded to alkyl groups and in carboxylic acids. Conversely, the apparently larger molecules (fractions F1 and F2) showed a higher content of aromatic groups. In the case of the 13C-NMR spectra, no significant differences could be detected among the fractions. There were stronger peaks in the carboxyl group and aliphatic carbon region and weaker peaks in the aromatic region, indicating that in the AHS as a whole, there is a greater content of oxygenated groups and aliphatic carbon atoms. Water from an artesian well was used to prepare experimental samples of the following molecular size fractions of AHS: F1 < 0.45µm, F2 from 100 kDa to 0.45 µm and F3: from 30 kDa to 100 kDa and F4\': < 30 kDa, with true color intensity around 100 Hazen units and turbidity around 5.0 NTU. To assess the influence of the apparent molecular size on the efficiency of coagulation, jar test were carried out, using direct filtration. The coagulants employed were aluminum sulfate and ferric chloride. The coagulation diagrams obtained with these products revealed the effects of the molecular size of the AHS on the coagulation process. For the experimental samples, fractions F3 e F4 \', a greater dose of coagulant was needed to remove the apparent water color around 5.0 Hanzen units and, even then, the amount removed was smaller. F4\' also had a higher proportion of fulvic acids, which exhibited a larger number of negatively-charged groups. For these reasons, a high dose of coagulant is necessary to achieve an efficient removal of apparent color.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:40:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edneia_Santos_de_Oliveira_Lourenco.pdf: 2286442 bytes, checksum: e0afd0c13867ce75e65439763df6c6b0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Agriculture in general has become dependent on pesticides. Among the classes of pesticides, herbicides followed by insecticides and fungicides are the most marketed. The Atrazine (ATZ) is a selective herbicide recommended for weed control due to its high potential for leaching has been detected frequently in natural waters.The aim of this study was to evaluate the efficiency of processes: Fenton,solar and artificial photo-Fenton, solar and artificial photolysis and H2O2/UV in the treatment of water contaminated with atrazine and its toxicity using Lactuca sativa L. species. The experiments were conducted in laboratory scale. The reactor consisted of a beaker with borosilicate in batch system. The survey was conducted in three stages. In the first step an experimental design was proposed: central rotational compost design (CRCD) by artificial photo-Fenton process having five levels as a variable concentration of ATZ (5,86; 10; 20; 30 and 34,14 mgL-1) and five levels of Fe2+(15,14; 40; 100; 160; 184,85mgL-1). The operating parameters of the reactors were based on statistically significant response reduction of dissolved organic carbon (DOC). Subsequently the best conditions were reproduced assessing the mineralization of atrazine in Fenton, artificial photo-Fenton, artificial photolysis and H2O2 /UV processes. In the second stage was performed the same planning through the Fenton process using five levels of iron (1,76; 3; 6; 9 e10,24 mgL-1) and five levels of hydrogen peroxide (15,86; 20; 30; 50 and 58,28 mg L-1). The best conditions obtained in the planning were reproduced in the kinetic tests in Fenton process, artificial photo-Fenton, solar photo-Fenton and solar photolysis taking in response to ATZ degradation and mineralization processes. In the third step it was performed the toxicity test of treated ATZ using Lactuca sativa L. seeds in response to the germination and hypocotyl elongation. The results showed that the efficiency of Fenton is improved by the presence of artificial and solar lights and increasing process efficiency. After 120 min of reaction ATZ reduced by 98%, while the FFA and FFS in only 40 min of reaction reduced to 90% under the same conditions. Solar photolysis was the less efficient: in 120 min reaction only reduced the concentration of ATZ by 40%. The process was more efficient in reducing and mineralization of ATZ was the photo-Fenton artificial, but during the degradation process is likely to have formed intermediates, which showed high toxicity in relation to germination, radicle growth and elongation hypocotyls. The greatest inhibition occurred at concentrations of 30% and ATZ treated without dilution (100%). Despite the significant reduction of ATZ, it did not reach the maximum permissible values (VMP) of 2μg L-1 established by OMS (2004) and CONAMA (2011). Advanced oxidation processes seed in this research showed that they are efficient reducing the concentration of ATZ to considerable values and it could be an alternative for the pesticide packaging recycling companies, since it uses clean and renewable energy, and reagents of easy access. However to improve the toxic conditions to the living organisms and the environment, it is suggested a complementary treatment / A agricultura de um modo geral se tornou dependente dos agrotóxicos. Dentre as classes dos agrotóxicos, os herbicidas seguidos de inseticidas e fungicidas são os mais comercializados. A Atrazina (ATZ) é um herbicida seletivo recomendado para o controle de plantas daninhas, devido ao seu alto potencial de lixiviação tem sido detectada com frequência em águas naturais. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência dos processos: Fenton, foto-Fenton artificial e solar, fotólise artificial e solar e H2O2/UV no tratamento da água contaminada com o herbicida ATZ e sua toxicidade utilizando a espécie Lactuca sativa L. Os experimentos foram conduzidos em escala laboratorial. O reator foi constituído por um béquer de borossilicato em sistema de batelada. A pesquisa foi realizada em três etapas. Na primeira etapa foi proposto um planejamento experimental delineamento central composto rotacional (DCCR) 22, pelo processo foto-Fenton artificial, tendo como variáveis cinco níveis da concentração de ATZ (5,86; 10; 20; 30 e 34,14 mgL-1) e cinco níveis de Fe2+ (15,14; 40; 100; 160; 184,85 mgL-1).Os parâmetros operacionais dos reatores foram baseadas nas respostas estatisticamente significativas da redução do carbono orgânico dissolvido (COD). Posteriormente as melhores condições foram reproduzidas avaliando a mineralização da ATZ nos processos Fenton, foto-Fenton artificial fotólise artificial e H2O2/UV. Na segunda etapa foi realizado o mesmo planejamento pelo processo Fenton utilizando cinco níveis de Fe2+ (1,76; 3; 6; 9 e 10,24 mgL-1) e cinco níveis do peróxido de hidrogênio (15,86; 20; 30; 50 e 58,28 mgL-1). As melhores condições obtidas no planejamento foram reproduzidas nos testes cinéticos nos processos Fenton, foto-fenton artificial, foto-Fenton solar e fotólise solar tendo como resposta a degradação e mineralização da ATZ. Na terceira etapa realizou-se o teste de toxicidade da ATZ tratada utilizando sementes da Lactuca sativa L. em resposta a germinação e alongamento do hipocótilo. Os resultados mostraram que a eficiência do Fenton é melhorada pela presença da irradiação artificial e solar aumentando a eficiência do processo. Em 120 min de reação reduziu a ATZ em 98%, enquanto no FFA e FFS em apenas 40 min de reação reduziu a 90%, nas mesmas condições. A fotólise solar foi o menos eficiente: dentro dos120 min de reação reduziu somente em 40% a concentração da ATZ. O processo que se mostrou mais eficiente quanto à redução e mineralização da ATZ foi o foto-Fenton artificial, porém durante o processo de degradação é possível que tenha formado compostos intermediários, os quais apresentaram alta toxicidade em relação à germinação, crescimento da radícula e alongamento do hipocótilo. As maiores inibições ocorreram nas concentrações de 30% da ATZ tratada e sem diluição (100%). Apesar da significativa redução da ATZ, esta não atingiu os valores máximos permissíveis (VMP) de 2g L-1 estabelecido pela OMS (2004) e CONAMA (2011). Os processos oxidativos avançados utilizados nesta pesquisa mostraram que são eficientes reduzindo a concentração da ATZ a valores consideráveis, podendo ser uma alternativa para as empresas recicladoras de embalagens de agrotóxicos, uma vez que se utiliza energia limpa e renovável e reagentes de fácil acesso. No entanto para melhorar as condições tóxicas aos organismos vivos e ao meio ambiente sugere-se um tratamento complementar