Thesis (MEng (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2018. / Advanced oxidation processes (AOPs) have gained considerable interest in the wastewater treatment industry. Low selectivity to organic pollutants and the high oxidation potentials provided by the free radicals produced from these processes are the root of this interest. Hydroxyl radical based AOPs seemed to dominate the field but recently sulphate radical based AOPs started to become more popular due to their even higher oxidation potential. The textile industry is known to be a considerable contributor to wastewater production. Many pollutants in this wastewater are organic pollutants which are very persistent to the more traditional treatment processes such as biological treatment and membrane filtration. Numerous studies have shown the potential and success of catalytic AOPs for the degradation of organic pollutants in wastewater. One such process is the use of a cobalt oxide nano-catalyst in conjunction with a peroxymonosulfate (PMS) oxidizer (Co3O4/PMS). The shortcoming with nano-catalysts however are the difficulty of recovering the catalyst in a slurry system or the effective immobilization of the catalyst in a continuous system. To address the issue of nano-catalyst immobilization, two different methods were used in the study to effectively immobilize the catalyst in a substrate. The methods were compared by utilizing the permeable reaction barriers in a continuous flow reactor. A bench scale reactor of 2.4 L/hr was designed and used to study the effect of PMS, catalyst mass and flow rate on the degradation efficiency and to determine the residence time and catalyst per PRB cross-sectional area ratio. A scale up rationale was formulated based on a constant residence time and the catalyst mass per PRB cross-sectional area ratio. Two design correlations were developed to predict the size of the permeable barrier and the catalyst mass required for the scale up PRB system. These parameters were used to design a reactor 30 times that of the bench scale reactor. In both reactors the optimum degradation occurred within 2 minutes indicating the success for catalyst immobilization and the development of a continuous reactor utilizing the Co3O4/PMS advanced oxidation technology.

Thesis (MTech (Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2017. / Similar to the energy crisis, the critical state of the water supply in South Africa (SA) is a combination of (i) resource exhaustion and pollution; (ii) increasing demand; and (iii) poor infrastructure. Despite its importance, water is the most poorly managed resource in the world. The disposal of industrial effluents contributes greatly to the poor quality of water. The textile industry consumes great quantities of water and produces enormous volumes of wastewater which requires appropriate treatment before being released into the environment. In an attempt to address the water issues, research globally has focused on advanced technologies such as desalination to increase limited pure water resources. The need for alternative desalination methods for the production of clean water from alternative water resources, such as seawater and brackish water, has gained worldwide attention. Reverse osmosis (RO) and Nanofiltration (NF) have been used as unswerving approaches to yield freshwater. Forward osmosis (FO) is a developing membrane technology that has increased substantial attention as a possible lower-energy desalination technology. However, challenges such as suitable FO membranes, membrane fouling, concentration polarisation, and the availability of effective draw solutions (DS), limit FO technology. FO is seeking more importance in novel areas where separation and recovery of the DS is not required. The aims of this study was to: i) identify alternative water resources and evaluate their potential as suitable feed solution (FS); ii) Identify dyes and evaluate their potential as suitable draw solutions (DS) at different concentrations; iii) assess the use of aquaporin biomimetic membrane and iv) assess a FO system for the production of dye solutions. Osmotic pressure (OP) is the pressure exerted by the flow of water through semi-permeable membrane, separating two solutions with different concentrations of solute. The DS should always have OP higher than the FS in order to achieve high water flux. Three basic dyes (i.e. Maxilon Turquoise, Red and Blue) and three reactive dyes (i.e. Carmine, Olive Green and Black) were selected, based on their common use in the SA textile industry. The respective dye samples were prepared at different concentrations and dye-to-salt mass ratios ranging from 1:10 to 1:60 and assessed for OP using a freezing point osmometer. A lab-scale FO unit was used for all the studies. Feed and draw channels were circulated in a counter-current flow at a volumetric flow rate of 600 mL/min. Feed solutions(FS) included deionised water (DI) as a control, brackish water (BW), synthetic seawater (SSW) and textile wastewater (TWW) collected from two textile factories. OP of the FS (DI, BW5, SSW and SW, Factory 1 and Factory 2) was 0, 414, 2761, 2579, 1505 and 3308 kPa, respectively. Basic Blue and Reactive Black generated a higher OP compared to other selected dyes in the study and were therefore selected to be used as DS at a 1:10 dye-to-salt ratio and 0.02 M concentration. An aquaporin biomimetic FO membrane (Aquaporin, Denmark) was used for all the experiments conducted in the FO mode.

A contaminação ambiental causada pelo setor têxtil apresenta um especial destaque, devido aos grandes volumes de efluentes gerados. Os tratamentos biológicos mais utilizados pelas indústrias têxteis são o lodo ativado e biofiltros, ambos com elevado custo financeiro para as indústrias, com produtos químicos e necessidade de destinação de lodo. O presente trabalho estudou a viabilidade de tratamento de efluente de indústria têxtil por MBBR “Moving Bed Biofilm Reactor” (Reator Biológico com Leito Móvel). Este processo concilia os benefícios de tratamentos antes mencionados e ao mesmo tempo reduz as características indesejáveis de elevada geração de lodo, tempo de detenção hidráulica e perda de sólidos. O efluente foi caracterizado quanto à DQO, DBO5, área espectral, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos voláteis e toxicidade antes e após o tratamento. O tratamento do efluente ocorreu em diferentes cargas orgânicas volumétricas, de 0,3gDQO/L.d até 9,0g DQO/L.d com 4 estágios: adaptação (0,3gDQO/L.d) e outros 3 estágios (1,2gDQO/L.d, 3,0gDQO/L.d e 9,0gDQO/L.d). Este reator foi operado por 107 dias, alcançando remoções de 65% de DQO, 94% de DBO5, 58% de área espectral, 82% de SST e 87% de toxicidade. Resultados que foram avaliados pela ANOVA, com teste Tukey com 0,05 de significância. A cinética calculada do processo apresentou consumo especifico máximo de substrato de 0,027d-1, compatível a tratamentos biológicos de efluente com conteúdo recalcitrante. Através dessas análises foi verificado que os melhores resultados de remoção foram atingidos quando o reator foi operado em COVs menores. / The environment contamination caused by the textile sector has a special meaning due to volumes of wastewater. The biological treatments most commonly used by textile industries are biofilters and activated sludge, both with a high financial cost for industries with chemicals products and the need for sludge disposal. This work studied the viability of treatment of textile effluent´s by MBBR "Moving Bed Biofilm Reactor". This process combines the benefits of treatments mentioned above and at the same time reduces undesirable characteristics of high sludge generation, hydraulic retention time and solids loss. The effluent was characterized as COD, BOD5, spectral area, total suspended solids, volatile suspended solids and toxicity before and after treatment. The treatment of the effluent occurred in different organic loading rates from 0.3 gCOD/L.d up to 9.0 g COD/L.d with 4 stages: adaptation 0.3gCOD/L.d and others 3 stages 1.2gCOD/L, 3.0 gCOD/L and 9.0gCOD/L.d. This reactor was operated for 107 days, reaching 65% removal of COD, 94% of BOD5, 58% of spectral area, 82% of TSS and 87% of toxicity. The results were evaluated by ANOVA with Tukey's test at 0.05 significance level. The calculated kinetics of the process presented consumption specific maximum of substrate of 0,027d-1, compatible with biological treatment effluent with recalcitrant content. Through these analyzes it was verified that the best removing results were achieved when the reactor was operated at lower OLRs.

Fundação Araucária; Parque Tecnológico Itaipu / Este estudo teve por objetivo aplicar a técnica de eletrofloculação na solução aquosa composta pela mistura de corantes têxteis, Azul Turquesa e Vermelho Escarlate investigando o efeito da corrente elétrica, tempo de tratamento e alumínio dissolvido com relação à remoção da cor. A análise da remoção da cor foi obtida a partir do método da deconvolução dos espectros de absorção na região do visível separandose as bandas de absorção dos dois corantes. Posteriormente, configurou-se um sistema fotovoltaico para utilização da energia como fonte de alimentação na técnica de eletrofloculação. Para a realização da pesquisa, o procedimento experimental foi realizado em duas etapas. Na primeira etapa, os ensaios foram conduzidos com base em um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), composto por 12 ensaios, executados em duplicata, a fim de otimizar o processo. Utilizou-se como variáveis independentes a corrente elétrica e o tempo de tratamento, obtendo como variável dependente a percentagem de remoção da cor em três distintos centros absorvedores. Na segunda etapa, foi utilizada a energia proveniente de painel fotovoltaico, acoplada diretamente aos eletrodos de sacrifício com corrente elétrica e tempo de tratamento otimizados, obtidos na primeira etapa. Aplicou-se este procedimento na solução mistura e no efluente sintético em duas condições meteorológicas: um dia de céu limpo e outro dia de céu parcialmente nublado. Constatou-se que a utilização do método da deconvolução foi viável, pois foi possível realizar a separação dos centros absorvedores e identificar os valores da corrente e tempo de tratamento otimizados, no processo de remoção da cor para cada um dos corantes presentes na mistura. Utilizando o tempo otimizado de 16 min e a corrente de 0,33A, obteve-se uma porcentagem de remoção média acima de 90% para ambos os corantes. Com relação a utilização de energia alternativa, conclui-se que é viável a utilização de painel fotovoltaico como fonte de alimentação na técnica de Eletrofloculação aplicada ao tratamento de efluente têxtil, obtendo-se até 99% de remoção da cor em dia céu limpo e 97% em dia de céu parcialmente nublado. / This study aimed to apply the electrofloculation technique in aqueous solution consisting of the mixture of textile dyes, Turquoise and Red Scarlet investigating the effect of electric current, treatment time and aluminum dissolved in relation to the color removal. The analysis of the color removal was obtained from the deconvolution method of the absorption spectra in the visible region separating the two dyes of the absorption bands. Subsequently, it was set up a photovoltaic system to use energy as a power source in electrofloculation technique. For the research, the experimental procedure was performed in two stages. In the first stage, tests were conducted based on central composite rotational design (CCRD), consisting of 12 trials run in duplicate, in order to optimize the process. Electrical current and treatment time were used as independent variables, obtaining, as the dependent variable, the percentage color removal centers in three separate absorbers. In the second stage was used the energy from photovoltaic panel, coupled directly to galvanic anode with electrical current and treatment time optimized, obtained in the first step. This procedure was applied to the mixture solution and synthetic sewage in two different weather conditions: on a clear sky day and on a partly cloudy day. It was found that the use of the deconvolution method was feasible, it was possible to perform the separation of absorbing centers and to identify the optimal current and the treatment time in the color removal process for each of the dyes in the mixture. Using the optimal time of 16 min and the current 0,33A were obtained an average percentage of removing over 90% for both dyes. Regarding the use of alternative energy, it is concluded that the use of photovoltaic panel as a power source in Electrofloculation technique applied in the treatment of textile effluents is feasible, resulting in up to 99% color removal on clear skies and 97 day % on partly cloudy sky.

CNPQ; Fundação Araucária; FPTI / Nos últimos anos observou-se um crescimento das atividades industriais que provocou impactos significativos aos recursos naturais, e as preocupações com o ambiente em geral adquirem especial importância. Neste contexto, a indústria têxtil considerada uma importante atividade responsável por parte desse desenvolvimento, se caracteriza como geradora de efluente líquido amplamente poluidor devido ao grande volume de água necessária nesse processo produtivo. Levando em consideração os métodos convencionais e também as dificuldades no tratamento dos efluentes têxteis, o processo eletrolítico conhecido como eletrofloculação se constitui em uma possibilidade importante. Este processo envolve a desestabilização de poluentes emulsificados, ou em suspensão, em meio aquoso. Desta forma o objetivo deste trabalho foi implantar um sistema de tratamento híbrido utilizado na remoção do corante reativo azul 5G de um efluente têxtil sintético, através da eletrofloculação associada a adição de coagulante natural a base de Moringa oleífera Lam, a fim de potencializar o nível de tratamento que seria alcançado com as técnicas utilizadas isoladamente Inicialmente trabalhou-se exclusivamente com a eletrofloculação para a remoção do corante. As variáveis analisadas foram: ddp (diferença de potencial aplicado), tempo e pH. Considerando o intervalo de confiança de 95% somente o termo quadrático da ddp e o termo linear do pH se mostraram significativos. Os valores de remoção da cor para os ensaios variaram de 64,38 a 90,87% e para a validação uma remoção média de 89,01%, valores muito próximos do predito pelo modelo. Na sequência foi realizada a otimização das condições para obtenção do extrato aquoso de Moringa oleífera. Avaliou-se as seguintes condições: salinidade e tempo de extração. A concentração do coagulante obtido, em água turva sintética também foi um dos fatores estudados. As melhores condições para o extrato aquoso de Moringa oleífera foram: 20 segundos de agitação em ultrassom, e solução de 20% em cloreto de sódio. Para potencializar o nível de tratamento as duas técnicas (eletrofloculação e coagulante natural a base de Moringa oleífera), foram testadas inicialmente em batelada e na sequência em fluxo contínuo. Os ensaios em batelada foram divididos em duas partes, o primeiro DCCR avaliou a intensidade de corrente elétrica (I), o tempo da eletrofloculação e a concentração do coagulante (MO), o qual obteve uma remoção de cor de 77,27% a 91,33%. Porém, nenhum termo foi significativo, mas o tempo apresentou menor efeito. Sendo assim, um novo planejamento foi realizado, o segundo DCCR, fixando o tempo na condição mínima, além das faixas de I e MO que também foram reduzidas. Obteve-se então uma remoção da cor para os ensaios de 13,45 a 80,8%, e para a validação uma remoção média de 86,56%. Para o módulo contínuo, as variáveis estudadas foram a intensidade de corrente elétrica (I), concentração do coagulante (MO) e tempo de retenção hidráulica (TRH). Dentre elas somente o TRH não se mostrou significativo. A remoção da cor variou de 8,46% a 90,25%. Nestes ensaios também foram realizados as análises das concentrações de Ferro Residual, e os valores obtidos variaram de 3,70 mg.L-1 a 9,03 mg.L-1, ficaram abaixo do valor máximo permissível pela Legislação (15 mg.L-1). Para maximizar a remoção da cor e minimizar a concentração de ferro residual, a função desejabilidade do software STATISTICA™ foi utilizada e nessas condições somente a I e a MO foram significativas. A partir da validação foi possível observar a tendência de remoção prevista pelo modelo. Obteve-se uma remoção da cor para a validação de 71,38% e uma concentração média de ferro residual de 5,2237 mg. L-1, porém, com um erro distante do esperado (32,85%). / In recent years there has been a growth of industrial activities that caused significant impacts to natural resources, and concerns about the environment in general are of particular importance. In this context, the textile industry considered an important activity responsible for part of that development is characterized as liquid effluent generating widely polluter due to the large volume of water needed in this production process. Taking into account the conventional methods and also the difficulties in treating textile effluents, the electrolytic process known as eletrofloculation constitutes an important possibility. This process involves the destabilization of the emulsified pollutants, or suspension in aqueous medium. Thus the aim of this study was to implement a hybrid treatment system used in removing the blue reactive dye 5G of a synthetic textile effluent by eletrofloculation associated with adding natural coagulant the basis of Moringa Oleifera Lam, in order to enhance the level treatment would be achieved with the techniques used alone initially worked up exclusively with eletrofloculation to remove the dye. The variables analyzed were: ddp (potential difference applied), time and pH. Whereas the 95% confidence interval only the quadratic term of the linear term DDP and pH were significant. The removal of color values for the tests ranged from 64.38 to 90.87% and validating an average removal of 89.01%, very close values predicted by the model. Following was carried out to optimize the conditions for obtaining the aqueous extract of Moringa oleifera. Salinity and extraction time: The following conditions were evaluated. The concentration of the coagulant obtained in synthetic turbid water was also one of the factors studied. The best conditions for the aqueous extract of Moringa oleifera were 20 seconds of ultrasound in agitation, and solution of 20% sodium chloride. To enhance the level of treatment the two techniques (eletrofloculation and natural coagulant Moringa oleifera the base), were initially tested in batch and following streaming. The batch tests were divided into two parts, the first CCRD evaluated the intensity of electric current (I), the time eletrofloculation and concentration of the coagulant (MO), which obtained a color removal of 91 to 77.27% 33%. But no term was significant, but time showed less effect. Thus, a new planning was done, the second CCRD, setting the time at a minimum, in addition to the R and MO tracks that were also reduced. There was thus obtained a removal color for testing 13.45 to 80.8%, and validating an average removal of 86.56%. For the continuous form, the variables studied were the intensity of electric current (I), the coagulant concentration (MO) and hydraulic retention time (HRT). Among them only HRT was not significant. The color removal ranged from 8.46 % to 90.25%. In these assays were also performed the analysis of the residual iron concentrations, and the values obtained ranged from 3.70 mg L- 1 to 9.03 mg.L-1, were below the maximum value allowable by law (15 mg.L-1). To maximize the removal of color and minimize the residual concentration of iron, the desirability function STATISTICA ™ software was used and under these conditions only I and MO were significant. From the validation was observed removing trend predicted by the model. Obtained was a color removal for the validation of 71.38 % and an average concentration of 5.2237 mg.L-1 of residual iron, but with a far from the expected error (32.85%).

Os tecidos de malha, principalmente os que são compostos com um percentual de algodão, apresentam algumas características tais como absorção de umidade, flexibilidade e toque agradável. Estas características têm sua origem no processo de fabricação do setor de malharia. Porém, em contraste com estas excelentes propriedades, um dos principais problemas nas roupas produzidas com estes tecidos de malha é a instabilidade dimensional. Este problema é hoje uma das maiores ameaças ao incremento do uso de tecidos de algodão para confecção de roupas externas. A literatura apresenta uma métrica, conhecida como fator de cobertura (FC), que é o resultado da combinação de duas variáveis fundamentais na malharia: título de fio e comprimento do ponto. Os estudos observados nesta pesquisa relatam a sua importância por permitir prever as características da qualidade dos tecidos de malha. Porém, é percebida a sua limitação quando aplicado em estruturas de malhas diferenciadas e inclusive em diversas malhas básicas com mais de um tipo de fio. Neste contexto, a presente dissertação tem por objetivo apresentar um novo modelo de cálculo para atender esta previsibilidade e auxiliar os profissionais envolvidos na tomada de decisão para aprovação ou reprovação nos desenvolvimentos dos tecidos de malha. Desta forma, foi realizado um estudo que buscou corrigir e ampliar a abrangência deste cálculo. Na revisão bibliográfica verificaram-se todas as variáveis que influenciam no processo físico/mecânico de fabricação dos diversos tipos de estruturas dos tecidos de malha, como também foram analisados os principais estudos nos quais este fator de cobertura foi aplicado. Um levantamento diagnóstico realizado em diversas empresas apontou a situação atual em termos de conhecimento, aplicação e necessidade do FC no processo de desenvolvimento dos tecidos de malha. Após verificação dos aspectos levantados a respeito do FC, confrontando as pesquisas de campo e bibliográfica, buscou-se uma solução para reduzir o elevado índice de insucessos e atrasos no lançamento de novos produtos. Desta forma, através do estudo das variáveis e da inclusão de todos os fios e regulagens envolvidas na estrutura da malha, concebeu-se um novo cálculo para o grau de cobertura da malha baseado no fator de cobertura de Grosberg. Posteriormente, foi elaborada uma ferramenta computacional aplicada em planilha eletrônica onde o cálculo é conduzido automaticamente após inserção dos dados necessários. Em seguida, foi elaborado um estudo comparativo entre o FC e o índice de proporcionalidade de cobertura (IPC) novo cálculo para testar a operacionalidade e a funcionalidade dos mesmos e da ferramenta proposta. Todos os participantes responderam um questionário referente às percepções sobre o modelo e a ferramenta. Por fim, a validação do IPC ocorreu por meio de análise de alguns tecidos de malha com o objetivo de investigar se os valores gerados no cálculo refletem a realidade dos resultados da qualidade obtidos na empresa. O resultado deste estudo indicou que o modelo de cálculo proposto apresenta maior confiabilidade, representatividade e assertividade no desenvolvimento dos novos tecidos de malha. Com isto, pode-se afirmar que os objetivos da dissertação foram atendidos e positivos. / The jersey fabric, mostly those are compounded of a cotton percentage, they present some characteristics, such as humidity absorption, flexibility and soft surface. These characteristics have their origins in the knitting production sector in the production process. However, the contrast with these properties, one of the main problems with the clothes made with these jersey fabrics is the dimensional instability. This Problem is today one of the biggest threat on the increase about the cotton fabric using to the manufactory of external clothes. The literature shows us a metric, known as covering factor (CF) which is the result of matching between the two fundamental varieties in the knitting: the yarn title and the sewing length. The studies observed in this research shows its importance, however, the application is just in the basic jersey fabric products or they show its concept in the research made over the fabric dimensional instability. In this context, this presentation has the objective to show the study of the application on a new covering factor calculus standard to predict the jersey fabric quality characteristics. This pattern has the objective of helping in the approving or reproving decision about the jersey fabric developments, correlating this factor with the quality characteristics like the width, length, thickness, weight by area, sewing density, resistance, and elasticity. This way was made a study about to correct and enhance this calculus. In the bibliographic revision it was checked all the varieties that had influence in the physic/mechanic process in the manufacturing of the many jersey fabric structures as were analyzed the most important studies as which ones this covering factor was applied. A diagnostic inventory was made in many companies and showed that the currently situation about knowledge application and necessity of the covering factor in the jersey fabric development process. After checking the aspects about the CF comparing the field researches and bibliographic, a solution was searched to reduce the high level failing indexes and the new products delays. In This way a new calculus was conceived for the knitting covering factor based on the Grosberg´s covering factor. After this, was elaborated a computer tool applied on an electronic table where the entire calculus is done automatically after input the necessary data. After this, was elaborated a calculus comparative study between the CF and the proportion covering index (PCI) to test the operability and the functionality of the model and the tool proposed. All the participants answered a quiz referring to the perceptions about the model and the tool. Finally, PCI validity occurred about the analyzes from some jersey fabrics with the objective of investigating if the results generated on the calculus reflected the reality of the quality results obtained at the company. The result of this study indicated that the model of the calculus proposed showed a bigger liability, representatively, and accuracy in the developing of the new jersey fabrics. With this we can confirm that the objectives of this dissertation were reached and positives.

A contaminação ambiental causada pelo setor têxtil apresenta um especial destaque, devido aos grandes volumes de efluentes gerados. Os tratamentos biológicos mais utilizados pelas indústrias têxteis são o lodo ativado e biofiltros, ambos com elevado custo financeiro para as indústrias, com produtos químicos e necessidade de destinação de lodo. O presente trabalho estudou a viabilidade de tratamento de efluente de indústria têxtil por MBBR “Moving Bed Biofilm Reactor” (Reator Biológico com Leito Móvel). Este processo concilia os benefícios de tratamentos antes mencionados e ao mesmo tempo reduz as características indesejáveis de elevada geração de lodo, tempo de detenção hidráulica e perda de sólidos. O efluente foi caracterizado quanto à DQO, DBO5, área espectral, sólidos suspensos totais, sólidos suspensos voláteis e toxicidade antes e após o tratamento. O tratamento do efluente ocorreu em diferentes cargas orgânicas volumétricas, de 0,3gDQO/L.d até 9,0g DQO/L.d com 4 estágios: adaptação (0,3gDQO/L.d) e outros 3 estágios (1,2gDQO/L.d, 3,0gDQO/L.d e 9,0gDQO/L.d). Este reator foi operado por 107 dias, alcançando remoções de 65% de DQO, 94% de DBO5, 58% de área espectral, 82% de SST e 87% de toxicidade. Resultados que foram avaliados pela ANOVA, com teste Tukey com 0,05 de significância. A cinética calculada do processo apresentou consumo especifico máximo de substrato de 0,027d-1, compatível a tratamentos biológicos de efluente com conteúdo recalcitrante. Através dessas análises foi verificado que os melhores resultados de remoção foram atingidos quando o reator foi operado em COVs menores. / The environment contamination caused by the textile sector has a special meaning due to volumes of wastewater. The biological treatments most commonly used by textile industries are biofilters and activated sludge, both with a high financial cost for industries with chemicals products and the need for sludge disposal. This work studied the viability of treatment of textile effluent´s by MBBR "Moving Bed Biofilm Reactor". This process combines the benefits of treatments mentioned above and at the same time reduces undesirable characteristics of high sludge generation, hydraulic retention time and solids loss. The effluent was characterized as COD, BOD5, spectral area, total suspended solids, volatile suspended solids and toxicity before and after treatment. The treatment of the effluent occurred in different organic loading rates from 0.3 gCOD/L.d up to 9.0 g COD/L.d with 4 stages: adaptation 0.3gCOD/L.d and others 3 stages 1.2gCOD/L, 3.0 gCOD/L and 9.0gCOD/L.d. This reactor was operated for 107 days, reaching 65% removal of COD, 94% of BOD5, 58% of spectral area, 82% of TSS and 87% of toxicity. The results were evaluated by ANOVA with Tukey's test at 0.05 significance level. The calculated kinetics of the process presented consumption specific maximum of substrate of 0,027d-1, compatible with biological treatment effluent with recalcitrant content. Through these analyzes it was verified that the best removing results were achieved when the reactor was operated at lower OLRs.

Fundação Araucária; Parque Tecnológico Itaipu / Este estudo teve por objetivo aplicar a técnica de eletrofloculação na solução aquosa composta pela mistura de corantes têxteis, Azul Turquesa e Vermelho Escarlate investigando o efeito da corrente elétrica, tempo de tratamento e alumínio dissolvido com relação à remoção da cor. A análise da remoção da cor foi obtida a partir do método da deconvolução dos espectros de absorção na região do visível separandose as bandas de absorção dos dois corantes. Posteriormente, configurou-se um sistema fotovoltaico para utilização da energia como fonte de alimentação na técnica de eletrofloculação. Para a realização da pesquisa, o procedimento experimental foi realizado em duas etapas. Na primeira etapa, os ensaios foram conduzidos com base em um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), composto por 12 ensaios, executados em duplicata, a fim de otimizar o processo. Utilizou-se como variáveis independentes a corrente elétrica e o tempo de tratamento, obtendo como variável dependente a percentagem de remoção da cor em três distintos centros absorvedores. Na segunda etapa, foi utilizada a energia proveniente de painel fotovoltaico, acoplada diretamente aos eletrodos de sacrifício com corrente elétrica e tempo de tratamento otimizados, obtidos na primeira etapa. Aplicou-se este procedimento na solução mistura e no efluente sintético em duas condições meteorológicas: um dia de céu limpo e outro dia de céu parcialmente nublado. Constatou-se que a utilização do método da deconvolução foi viável, pois foi possível realizar a separação dos centros absorvedores e identificar os valores da corrente e tempo de tratamento otimizados, no processo de remoção da cor para cada um dos corantes presentes na mistura. Utilizando o tempo otimizado de 16 min e a corrente de 0,33A, obteve-se uma porcentagem de remoção média acima de 90% para ambos os corantes. Com relação a utilização de energia alternativa, conclui-se que é viável a utilização de painel fotovoltaico como fonte de alimentação na técnica de Eletrofloculação aplicada ao tratamento de efluente têxtil, obtendo-se até 99% de remoção da cor em dia céu limpo e 97% em dia de céu parcialmente nublado. / This study aimed to apply the electrofloculation technique in aqueous solution consisting of the mixture of textile dyes, Turquoise and Red Scarlet investigating the effect of electric current, treatment time and aluminum dissolved in relation to the color removal. The analysis of the color removal was obtained from the deconvolution method of the absorption spectra in the visible region separating the two dyes of the absorption bands. Subsequently, it was set up a photovoltaic system to use energy as a power source in electrofloculation technique. For the research, the experimental procedure was performed in two stages. In the first stage, tests were conducted based on central composite rotational design (CCRD), consisting of 12 trials run in duplicate, in order to optimize the process. Electrical current and treatment time were used as independent variables, obtaining, as the dependent variable, the percentage color removal centers in three separate absorbers. In the second stage was used the energy from photovoltaic panel, coupled directly to galvanic anode with electrical current and treatment time optimized, obtained in the first step. This procedure was applied to the mixture solution and synthetic sewage in two different weather conditions: on a clear sky day and on a partly cloudy day. It was found that the use of the deconvolution method was feasible, it was possible to perform the separation of absorbing centers and to identify the optimal current and the treatment time in the color removal process for each of the dyes in the mixture. Using the optimal time of 16 min and the current 0,33A were obtained an average percentage of removing over 90% for both dyes. Regarding the use of alternative energy, it is concluded that the use of photovoltaic panel as a power source in Electrofloculation technique applied in the treatment of textile effluents is feasible, resulting in up to 99% color removal on clear skies and 97 day % on partly cloudy sky.

CNPQ; Fundação Araucária; FPTI / Nos últimos anos observou-se um crescimento das atividades industriais que provocou impactos significativos aos recursos naturais, e as preocupações com o ambiente em geral adquirem especial importância. Neste contexto, a indústria têxtil considerada uma importante atividade responsável por parte desse desenvolvimento, se caracteriza como geradora de efluente líquido amplamente poluidor devido ao grande volume de água necessária nesse processo produtivo. Levando em consideração os métodos convencionais e também as dificuldades no tratamento dos efluentes têxteis, o processo eletrolítico conhecido como eletrofloculação se constitui em uma possibilidade importante. Este processo envolve a desestabilização de poluentes emulsificados, ou em suspensão, em meio aquoso. Desta forma o objetivo deste trabalho foi implantar um sistema de tratamento híbrido utilizado na remoção do corante reativo azul 5G de um efluente têxtil sintético, através da eletrofloculação associada a adição de coagulante natural a base de Moringa oleífera Lam, a fim de potencializar o nível de tratamento que seria alcançado com as técnicas utilizadas isoladamente Inicialmente trabalhou-se exclusivamente com a eletrofloculação para a remoção do corante. As variáveis analisadas foram: ddp (diferença de potencial aplicado), tempo e pH. Considerando o intervalo de confiança de 95% somente o termo quadrático da ddp e o termo linear do pH se mostraram significativos. Os valores de remoção da cor para os ensaios variaram de 64,38 a 90,87% e para a validação uma remoção média de 89,01%, valores muito próximos do predito pelo modelo. Na sequência foi realizada a otimização das condições para obtenção do extrato aquoso de Moringa oleífera. Avaliou-se as seguintes condições: salinidade e tempo de extração. A concentração do coagulante obtido, em água turva sintética também foi um dos fatores estudados. As melhores condições para o extrato aquoso de Moringa oleífera foram: 20 segundos de agitação em ultrassom, e solução de 20% em cloreto de sódio. Para potencializar o nível de tratamento as duas técnicas (eletrofloculação e coagulante natural a base de Moringa oleífera), foram testadas inicialmente em batelada e na sequência em fluxo contínuo. Os ensaios em batelada foram divididos em duas partes, o primeiro DCCR avaliou a intensidade de corrente elétrica (I), o tempo da eletrofloculação e a concentração do coagulante (MO), o qual obteve uma remoção de cor de 77,27% a 91,33%. Porém, nenhum termo foi significativo, mas o tempo apresentou menor efeito. Sendo assim, um novo planejamento foi realizado, o segundo DCCR, fixando o tempo na condição mínima, além das faixas de I e MO que também foram reduzidas. Obteve-se então uma remoção da cor para os ensaios de 13,45 a 80,8%, e para a validação uma remoção média de 86,56%. Para o módulo contínuo, as variáveis estudadas foram a intensidade de corrente elétrica (I), concentração do coagulante (MO) e tempo de retenção hidráulica (TRH). Dentre elas somente o TRH não se mostrou significativo. A remoção da cor variou de 8,46% a 90,25%. Nestes ensaios também foram realizados as análises das concentrações de Ferro Residual, e os valores obtidos variaram de 3,70 mg.L-1 a 9,03 mg.L-1, ficaram abaixo do valor máximo permissível pela Legislação (15 mg.L-1). Para maximizar a remoção da cor e minimizar a concentração de ferro residual, a função desejabilidade do software STATISTICA™ foi utilizada e nessas condições somente a I e a MO foram significativas. A partir da validação foi possível observar a tendência de remoção prevista pelo modelo. Obteve-se uma remoção da cor para a validação de 71,38% e uma concentração média de ferro residual de 5,2237 mg. L-1, porém, com um erro distante do esperado (32,85%). / In recent years there has been a growth of industrial activities that caused significant impacts to natural resources, and concerns about the environment in general are of particular importance. In this context, the textile industry considered an important activity responsible for part of that development is characterized as liquid effluent generating widely polluter due to the large volume of water needed in this production process. Taking into account the conventional methods and also the difficulties in treating textile effluents, the electrolytic process known as eletrofloculation constitutes an important possibility. This process involves the destabilization of the emulsified pollutants, or suspension in aqueous medium. Thus the aim of this study was to implement a hybrid treatment system used in removing the blue reactive dye 5G of a synthetic textile effluent by eletrofloculation associated with adding natural coagulant the basis of Moringa Oleifera Lam, in order to enhance the level treatment would be achieved with the techniques used alone initially worked up exclusively with eletrofloculation to remove the dye. The variables analyzed were: ddp (potential difference applied), time and pH. Whereas the 95% confidence interval only the quadratic term of the linear term DDP and pH were significant. The removal of color values for the tests ranged from 64.38 to 90.87% and validating an average removal of 89.01%, very close values predicted by the model. Following was carried out to optimize the conditions for obtaining the aqueous extract of Moringa oleifera. Salinity and extraction time: The following conditions were evaluated. The concentration of the coagulant obtained in synthetic turbid water was also one of the factors studied. The best conditions for the aqueous extract of Moringa oleifera were 20 seconds of ultrasound in agitation, and solution of 20% sodium chloride. To enhance the level of treatment the two techniques (eletrofloculation and natural coagulant Moringa oleifera the base), were initially tested in batch and following streaming. The batch tests were divided into two parts, the first CCRD evaluated the intensity of electric current (I), the time eletrofloculation and concentration of the coagulant (MO), which obtained a color removal of 91 to 77.27% 33%. But no term was significant, but time showed less effect. Thus, a new planning was done, the second CCRD, setting the time at a minimum, in addition to the R and MO tracks that were also reduced. There was thus obtained a removal color for testing 13.45 to 80.8%, and validating an average removal of 86.56%. For the continuous form, the variables studied were the intensity of electric current (I), the coagulant concentration (MO) and hydraulic retention time (HRT). Among them only HRT was not significant. The color removal ranged from 8.46 % to 90.25%. In these assays were also performed the analysis of the residual iron concentrations, and the values obtained ranged from 3.70 mg L- 1 to 9.03 mg.L-1, were below the maximum value allowable by law (15 mg.L-1). To maximize the removal of color and minimize the residual concentration of iron, the desirability function STATISTICA ™ software was used and under these conditions only I and MO were significant. From the validation was observed removing trend predicted by the model. Obtained was a color removal for the validation of 71.38 % and an average concentration of 5.2237 mg.L-1 of residual iron, but with a far from the expected error (32.85%).

Os tecidos de malha, principalmente os que são compostos com um percentual de algodão, apresentam algumas características tais como absorção de umidade, flexibilidade e toque agradável. Estas características têm sua origem no processo de fabricação do setor de malharia. Porém, em contraste com estas excelentes propriedades, um dos principais problemas nas roupas produzidas com estes tecidos de malha é a instabilidade dimensional. Este problema é hoje uma das maiores ameaças ao incremento do uso de tecidos de algodão para confecção de roupas externas. A literatura apresenta uma métrica, conhecida como fator de cobertura (FC), que é o resultado da combinação de duas variáveis fundamentais na malharia: título de fio e comprimento do ponto. Os estudos observados nesta pesquisa relatam a sua importância por permitir prever as características da qualidade dos tecidos de malha. Porém, é percebida a sua limitação quando aplicado em estruturas de malhas diferenciadas e inclusive em diversas malhas básicas com mais de um tipo de fio. Neste contexto, a presente dissertação tem por objetivo apresentar um novo modelo de cálculo para atender esta previsibilidade e auxiliar os profissionais envolvidos na tomada de decisão para aprovação ou reprovação nos desenvolvimentos dos tecidos de malha. Desta forma, foi realizado um estudo que buscou corrigir e ampliar a abrangência deste cálculo. Na revisão bibliográfica verificaram-se todas as variáveis que influenciam no processo físico/mecânico de fabricação dos diversos tipos de estruturas dos tecidos de malha, como também foram analisados os principais estudos nos quais este fator de cobertura foi aplicado. Um levantamento diagnóstico realizado em diversas empresas apontou a situação atual em termos de conhecimento, aplicação e necessidade do FC no processo de desenvolvimento dos tecidos de malha. Após verificação dos aspectos levantados a respeito do FC, confrontando as pesquisas de campo e bibliográfica, buscou-se uma solução para reduzir o elevado índice de insucessos e atrasos no lançamento de novos produtos. Desta forma, através do estudo das variáveis e da inclusão de todos os fios e regulagens envolvidas na estrutura da malha, concebeu-se um novo cálculo para o grau de cobertura da malha baseado no fator de cobertura de Grosberg. Posteriormente, foi elaborada uma ferramenta computacional aplicada em planilha eletrônica onde o cálculo é conduzido automaticamente após inserção dos dados necessários. Em seguida, foi elaborado um estudo comparativo entre o FC e o índice de proporcionalidade de cobertura (IPC) novo cálculo para testar a operacionalidade e a funcionalidade dos mesmos e da ferramenta proposta. Todos os participantes responderam um questionário referente às percepções sobre o modelo e a ferramenta. Por fim, a validação do IPC ocorreu por meio de análise de alguns tecidos de malha com o objetivo de investigar se os valores gerados no cálculo refletem a realidade dos resultados da qualidade obtidos na empresa. O resultado deste estudo indicou que o modelo de cálculo proposto apresenta maior confiabilidade, representatividade e assertividade no desenvolvimento dos novos tecidos de malha. Com isto, pode-se afirmar que os objetivos da dissertação foram atendidos e positivos. / The jersey fabric, mostly those are compounded of a cotton percentage, they present some characteristics, such as humidity absorption, flexibility and soft surface. These characteristics have their origins in the knitting production sector in the production process. However, the contrast with these properties, one of the main problems with the clothes made with these jersey fabrics is the dimensional instability. This Problem is today one of the biggest threat on the increase about the cotton fabric using to the manufactory of external clothes. The literature shows us a metric, known as covering factor (CF) which is the result of matching between the two fundamental varieties in the knitting: the yarn title and the sewing length. The studies observed in this research shows its importance, however, the application is just in the basic jersey fabric products or they show its concept in the research made over the fabric dimensional instability. In this context, this presentation has the objective to show the study of the application on a new covering factor calculus standard to predict the jersey fabric quality characteristics. This pattern has the objective of helping in the approving or reproving decision about the jersey fabric developments, correlating this factor with the quality characteristics like the width, length, thickness, weight by area, sewing density, resistance, and elasticity. This way was made a study about to correct and enhance this calculus. In the bibliographic revision it was checked all the varieties that had influence in the physic/mechanic process in the manufacturing of the many jersey fabric structures as were analyzed the most important studies as which ones this covering factor was applied. A diagnostic inventory was made in many companies and showed that the currently situation about knowledge application and necessity of the covering factor in the jersey fabric development process. After checking the aspects about the CF comparing the field researches and bibliographic, a solution was searched to reduce the high level failing indexes and the new products delays. In This way a new calculus was conceived for the knitting covering factor based on the Grosberg´s covering factor. After this, was elaborated a computer tool applied on an electronic table where the entire calculus is done automatically after input the necessary data. After this, was elaborated a calculus comparative study between the CF and the proportion covering index (PCI) to test the operability and the functionality of the model and the tool proposed. All the participants answered a quiz referring to the perceptions about the model and the tool. Finally, PCI validity occurred about the analyzes from some jersey fabrics with the objective of investigating if the results generated on the calculus reflected the reality of the quality results obtained at the company. The result of this study indicated that the model of the calculus proposed showed a bigger liability, representatively, and accuracy in the developing of the new jersey fabrics. With this we can confirm that the objectives of this dissertation were reached and positives.