Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-05Bitstream added on 2014-06-13T20:23:27Z : No. of bitstreams: 1 bertelli_c_dr_rcla.pdf: 1445927 bytes, checksum: 3df853b9d623ed29690c511d2cafaaf2 (MD5) / A produção do couro tem, entre outras conseqüências, a produção de resíduos que resultam em proporções relativamente elevadas de cromo associado a outros elementos químicos na contaminação do solo e das plantas, o que pode repercutir na cadeia alimentar dos seres vivos, principalmente no homem. O presente trabalho apresenta pesquisa realizada em campo sobre os efeitos da disposição de lodos de curtume no solo e em plantas (Sida sp., Brachiaria sp., Paspalum sp., Ricinus sp.). Foram analisadas áreas nos municípios de Fernandópolis e Patrocínio Paulista, onde ocorreu a disposição aleatória de lodo de curtume por várias décadas. Tais áreas foram, posteriormente, utilizadas para plantio de pastagem ou vegetação arbustiva. Vários pesquisadores realizaram estudos em laboratório, onde avaliaram a presença elementos pesados, principalmente o cromo fixado em plantas de folhas largas. Este trabalho apresenta análises de solo, análises de plantas e suas raízes, e os resultados das análises das áreas tratamento de 30 anos demonstraram os impactos no ambiente provocado pelo lodo no solo e na planta. Este trabalho pretende determinar a densidade de patógenos do lodo de curtume, avaliando a concentração do cromo no solo e na planta, além de sua transferência para as recomendações mitigadoras para a prática de disposição do lodo de curtume no solo. / The industrialization of the leather has as the one of its consequences production of residues that result relatively high ratios of chromium associated with other chemical elements in the contamination of the soil and the plants, what it can reverberate in the alimentary chain of the beings livings creature, mainly in the man. The present work presents research carried through in field on the effect of the disposal of muds of tannery in the soil and the plant (Sida sp., Brachiaria sp., Paspalum sp., Ricinus sp.). Areas in the cities of Fernandópolis and Patrocínio Paulista had been analyzed, where the random disposal of mud of tannery per some decades occurred. Such areas had been, later, used for plantation of pasture or bush vegetation. Some researchers had carried through research in laboratory, where they evaluated elements weighed mainly the chromium fixed in wide leaf plants. This work presents soil analyses, analyses of plants and its roots, e the results of the analyses of the contaminated areas has 30 years had more than demonstrated the ambient effects provoked by the mud in the soil and the plant. In specific the work it intends to determine the density of patógenos of the tannery mud, evaluating the concentration of the chromium in the soil and the plant and to recommend mitigate actions for the practical one of disposal of the mud of tannery in the soil.

A indústria calçadista gera uma significativa quantidade de resíduos, sendo uma alternativa para destino destes o tratamento térmico, que reduz o volume e estabiliza componentes perigosos. Por conseguinte, isto vai ao encontro dos novos desafios na busca de fontes de energias alternativas pelo fato da combustão destes resíduos ser bastante convidativa em função do seu alto poder calorífico. Este estudo está focado na análise de uma planta piloto para o processamento de resíduos sólidos da indústria calçadista (biomassa) e posterior aproveitamento térmico na geração de energia elétrica. A planta é constituída basicamente de um sistema de gaseificação e combustão combinadas e um sistema de controle de poluição do ar. O detalhamento do comportamento do gaseificador é fundamental para a maximização da eficiência do processo, sendo assim, abordado neste estudo. Para análise do gaseificador, foi desenvolvida a sua modelagem matemática. Entretanto, sabe-se da indisponibilidade, muitas vezes, do maior ou menor detalhamento de dados experimentais (geometria do sistema, identificação de espécies intermediárias, etc.) para a simulação numérica satisfatória do processo. Neste sentido, são apresentados neste trabalho, dois modelos matemáticos: um modelo rigoroso e um modelo simplificado, com diferentes abordagens e detalhamento de dados a serem informados. O modelo rigoroso considera a cinética química e os fenômenos de transferência envolvidos; já o modelo simplificado, limita-se a um modelo de equilíbrio químico e termodinâmico do sistema. Os modelos foram implementados no simulador de processos genéricos baseado em equações, EMSO. Depois de validados com dados de literatura, os modelos foram aplicados para simulações de condições reais de operação da planta e análise de sensibilidade frente a parâmetros de operação. Ambos modelos conseguiram representar razoavelmente bem o sistema experimental, dentro das limitações de cada abordagem, o que foi possível identificar condições teóricos ideais para operação a fim de se conseguir a máxima eficiência da planta. / The footwear industries generate an expressive amount of solid wastes. So that the thermal treatment technologies are an alternative destination to these wastes, once their filled volume are reduced and dangerous components are stabilized. Consequently, it can be related to new challenge on alternative energy resources due to combustion of these wastes is attractive in reason of their high calorific value. This study is focalized in the analysis of a pilot plant to process solid wastes (biomass) of footwear industries and using of its thermal capacity to generate electrical energy. The pilot unit is basically formed of one combined gasifier-combustor and one air pollution control system. The analysis of gasifier operation is fundamental to improve the process performance, so that evaluated here. To this task, the mathematical modeling of gasification system was developed. However it is well-known that practical data (geometric measures, identification of intermediary compounds, etc.) are oftentimes available on high or low detailed levels to satisfactory process simulation. In this sense, two mathematical models are presented: one rigorous model and one simplified model based on the level of details and input data. The rigorous model takes into account the chemical kinetics and the involved transfer phenomena; on the other hand the simplified model is limited to thermochemical equilibrium of the system. The models were implemented in an equation-based simulator of generic processes, EMSO. After validation with data from literature, the models were applied for simulation of actual operating conditions of pilot plant and sensitivity analyses regarding to operating parameters. Both models compare reasonably well with experimental system, inside of limitations of each approach. This makes possible to predict the ideal operating conditions in order to reach the maximum efficiency of the pilot plant.

Made available in DSpace on 2015-05-07T14:49:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 971027 bytes, checksum: d7b9e301ff511c4ffe34d7076926030e (MD5) Previous issue date: 2006-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The industry is a section of the contemporary society with great pollutant potential of the environment, especially of the aquatic ecosystems. The tanning industries are big producing of dejections with significant amounts of organic matter and of chrome. The conventional processes of treatment applied those dejections, not always they possess good effectiveness. Actuality, the Advanced Oxidation Processes represent an excellent alternative of tertiary treatment. In the present study, the application of the heterogeneous photocatalysis was evaluated, being used a photocatalyst (TiO2) immobilized, in the tertiary treatment of synthetic liquid effluents representative of tanning industries. It was aimed at to remove Cr(VI) and organic matter. The photocatalytic reactor was of the type Fixed Bed of Fine Film, built with a plate of glass arrayed for the fixation of TiO2. It was adopted as radiation sources, the sun and lamps issuing of UV radiation (λ= 250 nm). The smallest values of removal effectiveness for Cr(VI) they were of 62% and 51% and of DOC they were from 60% and 53% to the experiments done with radiation UV originating from of the sun and of lamps, respectively. The results of the parameters related to the reduction phases and oxidation of the heterogeneous photocatalysis, they showed that the exhibition in the sun, he/she has effectiveness of larger relative removal than the exhibition to UV lamps. The data of relative removal of Cr(VI) and of DOC and the constants kinetics of these parameters, they indicated that the adopted experimental configurations optimized the phase of reduction of the heterogeneous photocatalysis. / A indústria é um setor da sociedade contemporânea com grande potencial poluidor do meio ambiente, especialmente dos ecossistemas aquáticos. As indústrias de curtume são grandes produtoras de dejetos com significativas quantidades de material orgânico e de cromo. Os processos convencionais de tratamento aplicados a esses dejetos, nem sempre possuem boa eficácia. Atualmente, os Processos Oxidativos Avançados representam uma excelente alternativa de tratamento terciário. No presente estudo, avaliou-se a aplicação da fotocatálise heterogênea, usando-se um fotocatalisador (TiO2) imobilizado, no tratamento final de efluentes líquidos sintéticos representativos de indústrias de curtume. Objetivou-se remover Cr(VI) e matéria orgânica. O fotorreator foi do tipo Leito Fixo de Filme Fino, construído com uma placa de vidro jateado para a fixação do TiO2. Adotou-se como fontes de radiação, o sol e lâmpadas germicidas emissoras de radiação UV (λ= 250 nm). Os menores valores de eficácia de remoção para Cr(VI) foram de 62% e 51% e de DQO foram de 60% e 53% para os experimentos feitos com radiação UV oriundas do sol e de lâmpadas, respectivamente. Os resultados dos parâmetros relacionados às fases de redução e oxidação da fotocatálise heterogênea, mostraram que a exposição ao sol, tem eficácia de remoção relativa maior do que a exposição à lâmpadas UV. Os dados de remoção relativa de Cr(VI) e de DQO e as constantes cinéticas destes parâmetros, indicaram que as configurações experimentais adotadas otimizaram a fase de redução da fotocatálise heterogênea.

A aplicação de sais de alumínio para tratamento de efluentes é questionada devido a possíveis impactos nocivos aos seres humanos e organismos vivos, em decorrência de residuais de alumínio remanescentes na água tratada e das quantidades de lodo sedimentado que contém o metal. Portanto, o uso combinado de sais metálicos e taninos vegetais, a fim de reduzir as concentrações do primeiro, aplicadas na coagulação-floculação de contaminantes dos efluentes é importante, inclusive pelas vantagens do uso de taninos, como polímeros orgânicos biodegradáveis. Assim, este trabalho visa aplicar sulfato de alumínio e taninos, em uso individual e em combinação, para remoção de contaminantes por meio de coagulação-floculação. Os ensaios foram realizados com três efluentes, um com elevada carga orgânica, um com baixa carga orgânica e um efluente de acabamento, todos de um mesmo curtume que realiza operações de acabamento molhado a acabamento final de couro wet-blue. No efluente de alta carga orgânica, foram testados 5 tipos de taninos em seis dosagens, e os taninos Tanfloc SM e Tanfloc SH, com melhor eficiência, também foram testados no efluente de menor carga orgânica, assim como o sulfato de alumínio, nas mesmas concentrações utilizadas inicialmente a fim de apresentar os resultados atingidos em efluentes com características de altas e baixas dosagens de químicos Após, foram realizadas combinações de sulfato de alumínio com Tanfloc SM e Tanfloc SH, em diferentes concentrações, e realizados ensaios nos três efluentes, com o intuito de apresentar a eficiência do uso combinado destes produtos em diferentes características de efluentes e verificar a redução das dosagens de sulfato de alumínio. Os melhores resultados obtidos na aplicação combinada de sulfato de alumínio e taninos, mostraram remoção de cor, turbidez e COT estatisticamente iguais à aplicação do uso individual destes, porém utilizando menores dosagens de sulfato de alumínio na composição. Assim, conclui-se que é possível realizar, de forma eficiente e satisfatória, o uso de misturas de sulfato de alumínio com taninos de forma a reduzir as dosagens de sulfato de alumínio, obtendo bons resultados de remoção de cor, turbidez e remoções superiores de COT quando comparadas com a aplicação de todos os coagulantes/floculantes individualmente. / The use of aluminum salts for the treatment of effluents is questioned due to possible harmful impacts on humans and living organisms with aluminum residuals remaining in the treated water and the quantities of sedimented sludge containing the metal. Therefore, the combined use of metal salts and vegetable tannins, in order to reduce the concentrations of the former, applied in the coagulation-flocculation of effluent contaminants is important, including the advantages of the use of tannins, such as biodegradable organic polymers. Thus, this work aims to apply aluminum sulfate and tannins, in individual use and in combination, to remove contaminants by means of coagulation-flocculation. The tests were carried out with three effluents, one with high organic load, one with low organic load and one finishing effluent, all from the same tannery that performs wet finishing operations with the final wet-blue leather finish. In the high organic matter effluent, five types of tannins were tested in six dosages, and Tanfloc SM and Tanfloc SH tannins with better efficiency were also tested in the less organic effluent as well as aluminum sulfate in the same concentrations used in order to present the results achieved in effluents with characteristics of high and low chemical dosages Afterwards, combinations of aluminum sulphate with Tanfloc SM and Tanfloc SH were carried out in different concentrations, and tests were carried out on the three effluents, in order to show the efficiency of the combined use of these products in different effluent characteristics and verify the reduction of the dosages of aluminum sulfate. The best results obtained in the combined application of aluminum sulphate and tannins showed color removal, turbidity and TOC statistically equal to the application of the individual use of these, but using lower dosages of aluminum sulphate in the composition. Thus, it is concluded that it is possible to efficiently and satisfactorily carry out the use of aluminum sulphate mixtures with tannins in order to reduce the dosages of aluminum sulphate, obtaining good results of color removal, turbidity and higher removals of COT when compared to the application of all coagulants/flocculants individually.

A indústria calçadista gera uma significativa quantidade de resíduos, sendo uma alternativa para destino destes o tratamento térmico, que reduz o volume e estabiliza componentes perigosos. Por conseguinte, isto vai ao encontro dos novos desafios na busca de fontes de energias alternativas pelo fato da combustão destes resíduos ser bastante convidativa em função do seu alto poder calorífico. Este estudo está focado na análise de uma planta piloto para o processamento de resíduos sólidos da indústria calçadista (biomassa) e posterior aproveitamento térmico na geração de energia elétrica. A planta é constituída basicamente de um sistema de gaseificação e combustão combinadas e um sistema de controle de poluição do ar. O detalhamento do comportamento do gaseificador é fundamental para a maximização da eficiência do processo, sendo assim, abordado neste estudo. Para análise do gaseificador, foi desenvolvida a sua modelagem matemática. Entretanto, sabe-se da indisponibilidade, muitas vezes, do maior ou menor detalhamento de dados experimentais (geometria do sistema, identificação de espécies intermediárias, etc.) para a simulação numérica satisfatória do processo. Neste sentido, são apresentados neste trabalho, dois modelos matemáticos: um modelo rigoroso e um modelo simplificado, com diferentes abordagens e detalhamento de dados a serem informados. O modelo rigoroso considera a cinética química e os fenômenos de transferência envolvidos; já o modelo simplificado, limita-se a um modelo de equilíbrio químico e termodinâmico do sistema. Os modelos foram implementados no simulador de processos genéricos baseado em equações, EMSO. Depois de validados com dados de literatura, os modelos foram aplicados para simulações de condições reais de operação da planta e análise de sensibilidade frente a parâmetros de operação. Ambos modelos conseguiram representar razoavelmente bem o sistema experimental, dentro das limitações de cada abordagem, o que foi possível identificar condições teóricos ideais para operação a fim de se conseguir a máxima eficiência da planta. / The footwear industries generate an expressive amount of solid wastes. So that the thermal treatment technologies are an alternative destination to these wastes, once their filled volume are reduced and dangerous components are stabilized. Consequently, it can be related to new challenge on alternative energy resources due to combustion of these wastes is attractive in reason of their high calorific value. This study is focalized in the analysis of a pilot plant to process solid wastes (biomass) of footwear industries and using of its thermal capacity to generate electrical energy. The pilot unit is basically formed of one combined gasifier-combustor and one air pollution control system. The analysis of gasifier operation is fundamental to improve the process performance, so that evaluated here. To this task, the mathematical modeling of gasification system was developed. However it is well-known that practical data (geometric measures, identification of intermediary compounds, etc.) are oftentimes available on high or low detailed levels to satisfactory process simulation. In this sense, two mathematical models are presented: one rigorous model and one simplified model based on the level of details and input data. The rigorous model takes into account the chemical kinetics and the involved transfer phenomena; on the other hand the simplified model is limited to thermochemical equilibrium of the system. The models were implemented in an equation-based simulator of generic processes, EMSO. After validation with data from literature, the models were applied for simulation of actual operating conditions of pilot plant and sensitivity analyses regarding to operating parameters. Both models compare reasonably well with experimental system, inside of limitations of each approach. This makes possible to predict the ideal operating conditions in order to reach the maximum efficiency of the pilot plant.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao wilian sobreira costa.pdf: 707806 bytes, checksum: ddd63a55ef1e41bcf231d1368ce95507 (MD5) Previous issue date: 2009-08-14 / The increasing generation of solid waste from the industries it is, among other environmental problems, one of the major obstacles faced by humanity. The waste generated during the production process should be designed as it should, or in a secure manner without damaging the environment and future generations. The accelerated process of Brazilian industrialization, intensified so the uncontrolled production of industrial waste. The lack of a strategy of control and final destination for these various "products" has caused negative effects on workers, the community and the environment. Even that has legislation, the Brazilian health authorities struggle to achieve control these problems, which is increasingly visible with great tragedies occurring environment. In this context, this paper addresses a kind of residue from the process of tanning the leather, giving this way the classification of hazardous according to NBR 10004 because the concentration of chromium. Not only in order to address a problem of generation of waste, this work presents an alternative destination safely through the technique of coprocessors in the cement kilns. The results obtained in laboratory scale and in industrial scale, show a coprocessor to the technical feasibility of waste contaminated with chromium in the cement kilns, while respecting the limits of concentration in the formulation of the blending's. / A crescente geração de resíduos sólidos oriundos das indústrias torna-se, junto com outros problemas ambientais, um dos grandes entraves enfrentados pela humanidade. Os resíduos gerados durante o processo produtivo devem ser destinados de forma correta, ou seja, de maneira segura sem agredir o meio ambiente e gerações futuras. O acelerado processo de industrialização brasileira, intensificou de maneira descontrolada a produção de resíduos industriais. A falta de uma estratégia de controle e destinação final para esses diversificados produtos tem acarretado efeitos negativos aos trabalhadores, à comunidade e ao meio ambiente. Mesmo dispondo de legislação, as autoridades sanitárias brasileiras lutam em conseguir controlar estes problemas, o que se faz cada vez mais visíveis quando ocorrem grandes tragédias ambientais. Neste contexto, o presente trabalho aborda uma tipologia de resíduo oriundo do processo de curtimento do couro, conferindo desta forma a classificação perigosa de acordo com a NBR 10.004 devido a concentração de cromo. Não somente com o intuito de abordar um problema de geração de resíduo, o referido trabalho apresenta uma alternativa de destinação segura por meio da técnica de coprocessamento em fornos de cimenteira. Tanto os resultados obtidos em escala laboratorial quanto em escala industrial, demonstram uma viabilidade técnica para o coprocessamento de resíduos contaminados com cromo em fornos de cimenteira, desde que respeitados os limites de concentrações, na formulação dos blending s. O experimento foi desenvolvido com dois tipos de amostras oriundas de curtumes, onde as mesmas foram processadas e incorporadas em um lote para destruição térmica, desta forma obtiveram-se bons resultados para esta destinação.

Neste trabalho foi estudada a degradação de efluentes de curtume utilizando os processos eletroquímico, fotocatalítico e fotoeletroquímico. Nesses estudos foram utilizados efluentes coletados em uma indústria e soluções preparadas em laboratório que simularam os efluentes reais. No processo eletroquímico, os efeitos do material anódico, da densidade de corrente, da presença de íons sulfato e cloreto, da concentração de cloreto e do pH foram avaliados. Eletrodos do tipo DSA® de diferentes composições, SnO2-Sb2O5 e BDD foram utilizados como ânodo. A oxidação eletroquímica do corante preto ácido 210 utilizando o eletrodo de BDD em soluções tampões de fosfato também foi estudada. A degradação eletroquímica dos efluentes de curtume foi capaz de promover a diminuição da concentração de fenóis totais, do TOC, da COD, da absorbância nas regiões UV-Vis e da toxicidade para Daphnia similis. Maiores concentrações de cloreto resultaram em remoções mais rápidas de fenóis totais, TOC e COD. Apesar disso, a redução da toxicidade do efluente foi menor para maiores concentrações de cloreto, devido à formação de maiores concentrações de AOX. A presença de Na2SO4 dificultou a oxidação das substâncias orgânicas presentes no efluente. Na ausência de cloreto, os melhores resultados foram obtidos quando BDD foi utilizado como ânodo e esses resultados não foram afetados pelo pH. Entretanto, os melhores resultados para a degradação eletroquímica do corante preto ácido 210 foram obtidos em solução alcalina contendo íons fosfato, provavelmente devido à formação de espécies oxidantes a partir desses íons. O tratamento fotocatalítico do efluente de curtume foi realizado utilizando TiO2 P25 da Degussa suportado sobre as paredes do foto-reator. Duas lâmpadas de 15 W, uma de luz negra e a outra germicida, foram utilizadas para avaliar o efeito da fonte de radiação. A lâmpada de luz negra não modificou as características do efluente e os resultados obtidos com a lâmpada germicida na presença e ausência de TiO2 foram equiparáveis. O tratamento fotoeletroquímico foi realizado utilizando uma lâmpada de vapor de mercúrio de alta pressão de 125 W como fonte de radiação e um eletrodo de composição nominal Ti/Ru0,30Ti0,70O2 como ânodo. O efeito dos íons sulfato e cloreto sob a eficiência do processo fotoeletroquímico foi avaliado. Os resultados obtidos com o processo eletroquímico na presença de cloreto foram melhores do que aqueles obtidos com o processo fotoeletroquímico na presença de sulfato. Além disso, os resultados alcançados com o processo fotoeletroquímico na presença de NaCl foram melhores do que os alcançados com os processos eletroquímico e fotoquímico aplicados separadamente. / In this work the degradation of tannery wastewaters using electrochemical, photocatalytic and photoelectrochemical processes was studied. Wastewaters collected in an industry and solutions prepared in the laboratory, which simulated real wastewaters, were used in these studies. Effects of the anodic material, current density, presence of sulfate and chloride ions, chloride concentration, and pH on the electrochemical process were evaluated. Different compositions of DSA®-type electrodes, SnO2-Sb2O5 and BDD were employed as anode. The electrochemical oxidation of acid black 210 dye in phosphate buffer solutions was also studied using the BDD electrode. The electrochemical degradation of tannery wastewaters was able to promote the decrease in the concentration of total phenols, TOC, COD, absorbance in the UV-Vis region, and toxicity for Daphnia similis. However, the higher the chloride concentration in the wastewater, the lower the toxicity reduction because of the higher AOX concentration. The presence of Na2SO4 made the oxidation of organic compounds in the wastewater more difficult. In the absence of chloride, the best results were obtained when BDD was used as anode, and these results were not affected by the pH. However, the best results for the electrochemical degradation of acid black 210 dye were reached in alkaline solution containing phosphate ions, which is probably due to the formation of oxidizing species from these ions. The photocatalytic treatment of the tannery wastewater was performed with TiO2 P25 Degussa supported on the photoreactor walls. Two 15 W-lamps, a black light lamp and a germicide lamp, were used to evaluate the effect of the radiation source. The black light lamp did not change the wastewater characteristics, while the results obtained with the germicide lamp in the presence and absence of TiO2 were similar. The photoelectrochemical process was performed using a 125 W high-pressure mercury vapor lamp as radiation source and an electrode of nominal composition Ti/Ru0.30Ti0.70O2 as anode. Effects of sulfate and chloride ions on the efficiency of the photoelectrochemical process were evaluated. The results obtained with the electrochemical process in the presence of chloride were better than those obtained with the photoelectrochemical process in the presence of sulfate. Moreover, the results obtained with the photoelectrochemical process in the presence of chloride were better than those obtained with the electrochemical and photochemical processes applied separately.

Os lodos de curtume apresentam elevados teores de nutrientes e potencial de neutralização da acidez do solo, possibilitando sua utilização em áreas agrícolas, como uma alternativa para disposição e reciclagem desses resíduos. Por outro lado, o acúmulo no solo de altas concentrações de alguns elementos, como nitrogênio, sódio e cromo, provenientes dos lodos de curtume, podem proporcionar impactos negativos ao meio ambiente. Como os microrganismos desempenham função importante na sustentabilidade do solo e nutrição vegetal e respondem prontamente a alterações ambientais, torna-se importante estudar o impacto da utilização em conjunto do lodo do caleiro e lodo primário da ETE (com teor reduzido de cromo) sobre os atributos biológicos do solo. No presente trabalho avaliaram-se os atributos microbiológicos do solo em um experimento de campo instalado em Rolândia (PR), com a aplicação de doses de lodo de curtume (0, 3,4, 13,5, 23,6 e 33,7 Mg ha-1 em 2006 e 0, 2,3, 9,0, 15,8 e 22,6 Mg ha-1 em 2007) baseadas no teor de N total do lodo, com doses equivalentes entre 0 e 1200 kg ha-1 de N total. O delineamento experimental foi o de blocos completos casualizados com quatro repetições. A aplicação de lodo de curtume alterou a estrutura genética de bactérias, principalmente logo após cada aplicação do resíduo. Os tratamentos que receberam lodo apresentaram comunidade bacteriana diferenciada daquela do tratamento controle. Verificou-se que o efeito do lodo sobre essas populações é mais prolongado no primeiro ano de aplicação, com efeitos ainda evidentes após 300 dias da aplicação. No segundo ano da aplicação, não houve diferença nas comunidades bacterianas entre as menores doses e o controle após 260 dias da aplicação. O mesmo resultado foi observado para a atividade biológica do solo. Os atributos mais influenciados pela aplicação do resíduo foram as atividades da asparaginase e urease. Os resultados mostram que a alteração da estrutura da comunidade microbiana tem relação direta com as modificações na atividade biológica desse solo. A densidade de esporos de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) diminuiu com o aumento das doses de lodo de curtume. A taxa de colonização radicular foi alta (64%), mas sem efeito significativo da aplicação de lodo. Foram encontradas 18 espécies de seis gêneros de FMA (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus e Ambispora). Houve queda na diversidade e modificação nas frequências relativas dos FMA nas maiores doses de lodo, assim como, o lodo de curtume alterou a composição de espécies de FMA, modificando a condição micorrízica desse solo. Altas doses de lodo de curtume também alteraram a estrutura da comunidade microbiana baseada no perfil de ácidos graxos de fosfolipídios (PLFA). O consumo de substratos de carbono pela comunidade microbiana foi acelerado e intensificado pela aplicação do resíduo, mostrando que o potencial metabólico dessa comunidade foi diferente do tratamento que não recebeu o resíduo. As alterações observadas nos atributos microbiológicos estão relacionadas às modificações nos atributos químicos do solo, decorrentes da aplicação do lodo de curtume, principalmente ao aumento do teor de N inorgânico e à elevação do pH do solo. / Tannery sludge is a residue with a high content of nutrients and soil acidity neutralization power, which allow its use in agricultural areas and could be an advantageous alternative for its final disposal and recycling. Furthermore, the accumulation in soil of high concentrations of certain elements, such as nitrogen, sodium and chromium, typically present in tannery sludge can provide negative impacts on the environment. Microorganisms play a very important role in soil sustainability and plant nutrition, as well as, respond quickly to environmental changes. Thus, it becomes important to study the impact of a material resulting of the mixture of sludge from the liming process and the primary sludge from the wastewater treatment plant, with a low level of chromium, on soil biological attributes. This study aimed to evaluate the microbial soil attributes after application of tannery sludge doses (0, 3,4, 13,5, 23,6, and 33,7 Mg ha-1 in 2006 and 0, 2,3, 9,0, 15,8, and 22,6 Mg ha-1 in 2007) based on total N content of sludge, with doses equivalent to 0 up to 1200 kg ha-1 total N. Tannery sludge application modified the genetic structure of the bacterial community mainly right after each sludge application. There was a clear separation between the bacterial communities in different treatments, being that each dose of sludge imposed a specific community different from the control. It was verified that the effect of sludge on these bacterial populations is more extended in the first year of application, when the effect remained until after 300 days of application. In the second year of sludge application, there was no difference in the bacterial community among the smallest doses and the control after 260 days of the application. The same result was observed regarding soil biological activity. The most influenced properties by the application of tannery sludge were asparaginase and urease activities (both are related to the N cycle). Changes in the structure of the bacterial community were directly related to changes of biological activity in this soil. The AMF spore density decreased with increasing doses of tannery sludge. The rate of AMF root colonization was high (64%) and stayed unaffected by the sludge. Eighteen AMF species belonging to six genera (Acaulospora, Glomus, Gigaspora, Scutellospora, Paraglomus and Archaeospora) were recorded. At the highest doses of sludge we observed decreased AMF species diversity and changes in their relative frequencies. Furthermore, the tannery sludge altered AMF species composition, modifying the mycorrhizal status of this soil. High doses of tannery sludge modified the microbial community structure based on the phospholipids fatty acids (PLFA) profile. The carbon substrate consumption by the microbial community was accelerated and intensified by sludge application, showing that the metabolic potential of this community was different from that of the control. The changes observed in the microbial attributes are related to modifications in the soil chemical attributes, mainly to the increases of inorganic N and soil pH.

L’électrocoagulation est une technique de traitement des eaux usées basée sur la dissolution d’anode sacrificielle de fer ou d’aluminium. Ces métaux se dissolvent sous formes de cations Fe2+ puis Fe3+ et Al3+ qui vont former des hydroxydes de métal qui entraînent par adsorption les impuretés de l’effluent en diminuant le potentiel Zêta de ces impuretés. Le réacteur électrochimique utilisé est constitué de deux électrodes métalliques (Fe ou Al) planes et parallèles qui laissent passer entre elles l’effluent à traiter. Des densités de courant de 50 à 200 A/m2 ont été appliquées pour traiter les trois effluents. L’un est un effluent directement issu d’une usine textile (effluent « usine »). Un second provient du flux d’entrée de la station d’épuration du site qui collecte les effluents de plusieurs usines (effluent « station »). Le troisième est un effluent artificiel de tannerie, créé en ajoutant 200 ppm de chrome VI à l’effluent « station ». Pour chaque expérience, la densité de courant et le temps de traitement vont déterminer la charge électrique et la concentration en métal dissous atteinte. L’influence de ces quatre paramètres sur l’élimination de la DCO, de l’absorbance, de la turbidité, du COT et du chrome hexavalent a été étudiée. L’évolution au cours du temps d’autres paramètres de l’EC tels que le pH, la tension, le rendement faradique et la dissolution métallique ont été étudiés afin de comprendre leur rôle dans le procédé. Le traitement a permis d’avoir un abattement maximal de DCO de 82% et 80% pour l’effluent « station » traité respectivement avec les électrodes de fer et d’aluminium ; 75 et 67% pour l’effluent « usine » traité respectivement avec les électrodes de fer et d’aluminium. L’abattement du chrome est de 100% avec les électrodes de fer mais tombe à 70% avec celles en aluminium. Des modèles d’élimination de la DCO et de l’absorbance ont été établis pour chaque matériau d’électrode utilisé. Le modèle d’élimination du chrome VI a été établi à partir du traitement avec les électrodes de fer. Une étude de la spéciation des espèces a permis de déterminer les pH optimaux de coagulation-floculation pour chaque métal impliqué (Al, Fe, Cr). La compétitivité entre l’abattement de la pollution organique et du Chrome a aussi été étudiée pour chaque type d’électrode / Electrocoagulation (EC) is a water treatment technology that relies on the electrochemical sacrificial anodes (in Fe or Al) dissolution. This metal dissolve themselves in Al3+ and Fe2+ cations that later oxidise to Fe3+ ions. These cations form metal hydroxides that adsorb the impurities of the effluent while decreasing the zeta potential. The electrochemical reactor used consists on two plane parallel metal electrodes with recirculation of the effluent to be treated between them. Current densities from 50 to 200 A/m2 were imposed to treat each effluent. Three effluents were used in this study. The first one is an effluent sampled at the outlet of a textile plant (« plant »). The second one is a mixture of several effluents coming from different plant and collected at the inlet of the wastewater treatment (« treatment plant »). The last one is a wastewater tannery plant simulated by addition of 200 ppm Chromium VI in the treatment plant effluent. For each experience the current density and the time of treatment rule the electrical charge and the concentration in dissolved metal reached. The influence of these four parameters on the elimination of COD, absorbance, turbidity, COT and hexavalent chromium content has been studied. Parameters e.g. potential, faradic yield, metal dissolution and pH have also been continuously monitored to better understand their role on EC process. The results show that DCO abatement reached 80 and 82% for treatment plant effluent, respectively with iron and aluminium electrodes; and 75 and 67% for plant effluent, respectively with iron and aluminium electrodes. The chromium treatment yields 100 % abatement with Fe electrodes whereas it is only 70% using Al electrodes. Models have been developed for COD and absorbance removal for the two electrode materials. Model for chromium (VI) treatment has been established considering all reactions occurring for iron EC. Metal speciation study allowed us to determine the optimal pH of coagulation –flocculation for each metal involved in the treatment (Al, Fe, Cr). Competition between organic pollution removal and chromium elimination has been also investigated for each electrode material

Devido ao seu elevado teor de nutrientes e potencial de neutralização da acidez do solo, a utilização de lodos de curtume em áreas agrícolas tem sido uma alternativa para disposição e reciclagem desses resíduos. Por outro lado, o aumento do pH e do teor de nitrogênio amoniacal no solo, quando da aplicação superficial do lodo de curtume, podem favorecer a perda de nitrogênio (N) por volatilização da amônia (NH3). Altos teores de nitrogênio inorgânico no solo podem gerar efeitos negativos, principalmente quando a amonificação e nitrificação não são sincronizadas com a absorção pelas plantas, possibilitando lixiviação e conseqüente contaminação das águas subsuperficiais. Um experimento de campo foi instalado em Rolândia (PR) com os objetivos de avaliar a perda de nitrogênio por volatilização da amônia, as alterações em alguns atributos microbiológicos do solo envolvidos no ciclo do nitrogênio e carbono, a lixiviação de nitrogênio mineral no solo, a produtividade da cultura de milho e o efeito residual, após a aplicação de doses crescentes de lodo de curtume no solo. O delineamento experimental foi de blocos completos casualizados, com quatro repetições. As doses de lodo foram calculadas em função do teor de N total contido no lodo de curtume. Os tratamentos foram: controle, 120, 480, 840 e 1200 kg ha-1 de N total adicionados via lodo de curtume, correspondendo, respectivamente, a 0, 3,4, 13,5, 23,6 e 33,7 Mg ha-1 de lodo de curtume (base seca). O lodo foi aplicado na superfície de um Nitossolo Vermelho distroférrico, muito argiloso, onde permaneceu por 89 dias, período em que foi determinada a perda de amônia por volatilização. Em seqüência, o lodo foi incorporado, com posterior semeadura da cultura de milho. Nesse momento foi instalado um tratamento adicional (Tratamento agronômico - 120 kg ha-1 N via uréia). Após a colheita do milho, a aveia preta foi semeada em sistema direto, sendo conduzida até o estádio de florescimento. Durante todo o período experimental foram realizadas coletas de solo nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 cm e solução do solo nos tratamentos controle, 120 e 1200 kg ha-1 N total via lodo, a 1,2 m de profundidade. A volatilização da amônia foi mais intensa nos 30 primeiros dias após a aplicação, decaindo depois desse período. A fração volatilizada como NH3 correspondeu, em média, a 17,5% do N total contido no lodo de curtume. A densidade dos grupos funcionais de microrganismos, respiração do solo e atividade enzimática apresentaram aumentos transientes após aplicação de lodo de curtume. Dentre os atributos avaliados, as enzimas glutaminase, urease e asparaginase mostraram maior atividade em resposta à aplicação de lodo de curtume. A dose 120 kg ha-1 de N via lodo de curtume não apresentou risco de contaminação do lençol freático, enquanto que na maior dose (1200 kg ha-1 N total) o teor de nitrato na solução do solo coletada a 1,2 m foi até 12 vezes maior que no controle. A dose de 521 kg ha-1 de N total proporcionou ganhos de produtividade de grãos de 13% e 11% em relação ao controle e ao tratamento agronômico, respectivamente. Foi observado efeito residual sobre a massa de matéria seca da parte aérea da aveia preta 390 dias após a aplicação do lodo. Ou seja: Doses elevadas de lodo de curtume (equivalentes a altas doses de N), aplicadas ao solo, podem resultar em poluição do ar e das águas subsuperficiais. / Due to its high nutrient content and its neutralizing potential for soil acidity, the utilization of tannery sludge in agricultural areas can be an alternative for its disposal and recycling. On the other hand, the pH and ammonia nitrogen content increase in soil as a result of surface tannery sludge application and may induce the loss of nitrogen (N) by ammonia (NH3) volatilization. The high N content in soils can generate negative effects, mainly when the organic N ammonification and nitrification does not coincide with the plant N uptake, allowing the nitrate to leach through the soil profile to the groundwater. A field experiment was installed in Rolândia (Paraná State, Brazil). The aims of this experiment were to evaluate the N loss through ammonia volatilization, changes in soil microbial attributes that are linked to the carbon and N cycles, mineral N leaching through the soil profile, corn yield and the residual effect as affected by tannery sludge application on the soil surface. A randomized complete block design was used with four replicates. The tannery sludge treatments were: control, 120, 480, 840 and 1200 kg ha-1 total N applied as tannery sludge, equivalent to 0, 3.4, 13.5, 23.6 and 33.7 Mg ha-1 tannery sludge (dry weight). The tannery sludge was surface applied on a clayey Rhodic Kandiudult. The tannery sludge was left on the soil surface for 89 days, and during this period the N loss through NH3 volatilization was determined. Afterwards, tannery sludge was incorporated and the corn was sown. At this moment, an additional treatment (agricultural treatment - 120 kg ha-1 N as urea) was applied. After the corn harvest, black oat was sown and carried on until flowering. Soil samples were taken at the following depths: 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm for all treatments. Soil solution was extracted at 1.2 m soil depth only in the control, 120 and 1200 kg ha-1 total N treatments. NH3 volatilization was more intense during the beginning of the experiment (30 days). The volatilized fraction as NH3 corresponded in average to 17.5% of the total N of the tannery sludge. The functional microorganism density, soil respiration and enzyme activity showed transient increases after tannery sludge application. The glutaminase, urease and asparaginase enzymes showed a more pronounced increase in activity in response to tannery sludge application. The lowest dose of 120 kg ha-1 total N did not show a contamination risk to the groundwater, while in the highest dose (1200 kg ha-1 total N), the amount of nitrate detected at 1.2 m was 12 times higher than in the control. The dose of 521 kg ha-1 total N corresponded to the maximum corn yield and caused increases of 13% and 11%, when compared to the control and to the agricultural treatment, respectively. Even after 390 days, a residual effect of tannery sludge application was observed as an increase in shoot dry matter of black oat. In short: it was demonstrated that high doses of tannery sludge (equivalent to high doses of total N), applied to soil, result in prohibitively high values of air and ground water pollution.