The area of research for this thesis concerns the role played by microorganisms in the process of organic breakdown of waste effluent. Although considerable research has been done since the early 1950's, little consideration has been given to the role of the microorganisms in this type of waste water purification.

Os corantes presentes em efluentes industriais são poluentes recalcitrantes que apresentam toxicidade aos seres vivos e são de difícil remoção por tratamentos convencionais. O processo de beneficiamento de jeans utiliza grande volume de água e produtos químicos diversos, incluindo os corantes sintéticos. O presente estudo investigou a influência de fatores biológicos e físico-químicos na remoção de cor e turbidez em tratamentos de efluentes de lavanderia e tinturaria industriais. Planejamentos fatoriais com ponto central foram empregados em biodegradações e em tratamentos por coagulação-floculação, utilizando delineamento experimental com análise de interação entre os fatores investigados. As variáveis independentes foram consórcio microbiano, aeração, agitação, concentrações de tanino e do polímero auxiliar de floculação (POLICAP - 32) sobre as variáveis respostas, cor e turbidez. O consórcio microbiano com capacidade de descolorir corantes foi obtido a partir do efluente na ausência de nutrientes, a 28 - 30 C, sob agitação de 150 rpm e aeração de 1 vvm. No tratamento biológico, a aeração e o aumento da agitação desfavoreceram significativamente a descoloração; a maior remoção de cor foi obtida no ponto central do planejamento - concentração do consórcio a 1,25 % v/v e agitação de 50 rpm. Nessa condição experimental, a cor média atingiu aproximadamente 138 mgPt/L, correspondendo a uma descoloração do efluente não tratado de cerca de 90 %. No tratamento físico-químico, o aumento da concentração de tanino e a interação entre as concentrações de tanino e do polímero favoreceram significativamente a descoloração do efluente. A maior remoção de cor e redução de turbidez foram obtidas no ponto central do planejamento - concentração do tanino 0,3 g/mL, polímero auxiliar de floculação 15 ppm em pH 7,5 durante 20 minutos. Nessa condição experimental, a cor média foi aproximadamente 50 mgPt/L e a turbidez média, aproximadamente 4 UNT. A descoloração atingiu 96 % e a redução de turbidez, 79 % do efluente não tratado no tratamento físico-químico / The industrial effluents with dyes are recalcitrant pollutants exhibiting toxicity to the living being and are difficult to remove by conventional processes. The treatment process of jeans uses large volumes of water and various chemicals, including synthetic dyes. This study investigated the influence of biological and physico-chemical factors in the removal of color and turbidity in the effluent treatment from laundry and dyeing industries. Factorial designs with central point were used in biodegradation and coagulation-flocculation treatments using analysis of interactions between the investigated factors. The independent variables were microbial consortium, aeration, agitation, tannin and the floculation polymer (POLICAP - 32) concentrations, whereas the response variables were color and turbidity. The microbial consortium with capacity of dye decolorization was obtained from the effluent in the absence of nutrients at 28 to 30 C, aeration of 1 vvm under agitation of 150 rpm. The biological treatment of the effluent occurred during 48 hours. In the experimental design of the biodegradation, the aeration and the increase of the agitation unfavored significantly the decolorization. The higher removal of color was obtained from the central point of the factorial design 1.25 % v/v consortium concentration and 50 rpm agitation. In this condition, the color average reached approximately 138 mgPt/L, corresponding to a decolorization of the untreated effluent of approximately 90 %. In the physico-chemical treatment, the increase of the tannin concentration and the interactions between tannin and polymer concentrations significantly favored the decolorization of the effluent. The higher removal of color and further reduction of turbidity were obtained at the central point of the factorial design 0.3 g/mL tannin concentration, 15 ppm polymer floculation at pH 7.5 for 20 minutes. In this experimental condition, the average color was approximately 50 mgPt/L and the average turbidity, approximately 4 NTU. The decolorization reached 96 % and the turbidity reduction, 79 % of the untreated effluent in the physical-chemical treatment

A elevada produtividade nos criadouros de camarão torna necessária a abordagem de alguns aspectos para sua sustentabilidade, principalmente do ambiente aquático dos viveiros. Dessa forma, o tratamento de efluentes originados da carcinicultura torna-se de fundamental importância, considerando a necessidade de minimizar os impactos ambientais gerados por essa atividade produtiva. O presente trabalho investiga os usos das flotações dos tipos por coluna e ar dissolvido para o tratamento de efluentes da carcinicultura. O efluente utilizado foi proveniente da fazenda Tabatinga, localizada no litoral norte do Estado de Pernambuco. Foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica dos efluentes, sendo obtidos parâmetros condizentes com os encontrados na literatura. Uma coluna de flotação de bancada foi utilizada nos ensaios experimentais, sendo empregado um planejamento experimental com duas variáveis (pH e vazão de ar) visando avaliar a remoção de turbidez do efluente. O efeito da adição de um floculante(Bozefloc CE 340 líquido) também foi investigado. Os experimentos em célula FAD foram realizados com valores de pressão de 3 e 6 bar, e pH de 5,8 e 9,8, e experimentos adicionais foram realizados utilizando um coletor aniônico. Os resultados de flotação em coluna para o efluente do início do cultivo demonstraram que a turbidez diminui com o aumento da vazão e com a diminuição do pH após 40 minutos de processo, sendo obtido como melhor ajuste um modelo linear com interação. A presença do floculante na concentração de 0,1% (p/v) a pH 7,8 demonstrou uma remoção de turbidez de apenas 25% para a condição de menor vazão de ar. Para o tratamento do efluente do fim do cultivo, a remoção de turbidez também aumentou com o aumento da vazão de ar e com a diminuição do pH, atingindo um valor máximo de remoção de cerca de 40% após 35 minutos de processo, com um ajuste quadrático do modelo. Na flotação por ar dissolvido do efluente do fim do cultivo, os maiores percentuais de remoção de turbidez foram obtidos a pH 5,8, atingindo valores de 52 e 47% para pressões de operação de 3 e 6 bar, respectivamente. Na presença de um coletor aniônico(Flomin-C-5435), observou-se um aumento na remoção da turbidez para valores entre 56 e 65% / The high productivity in the breeding of shrimp makes it necessary to approach some aspects to their sustainability, particularly the aquatic environment of the nursery. Thus, the treatment of effluents originating from the shrimp becomes of fundamental importance, considering the need to minimize the environmental impacts generated by this productive activity. This study investigates the uses of flotation types of column and dissolved air to the treatment of shrimp effluent. The effluent used was from the farm Tabatinga, located on the north coast of Pernambuco State. Was performed physical-chemical and microbiological characterization of effluent being obtained parameters consistent with those found in the literature. A column flotation bench was used in experimental trials, being employed an experimental design with two variables (pH and air flow) to evaluate the removal of turbidity of the effluent. The effect of adding a flocculant was also investigated. The FAD cell experiments were performed with pressure values of 3 and 6 bar, and a pH of 5.8 and 9.8, and additional experiments were performed using an anionic collector. The results of column flotation for the effluent from the beginning of culture showed that the turbidity decreases with increasing air flow and the decrease in pH after 40 minutes of the proceedings, was obtained as best fit a linear model with interaction. The presence of flocculant concentration of 0.1% (p / v) at pH 7.8 showed a removal of turbidity of only 25% for the condition of lower air flow. For the treatment of effluent from the end of cultivation, the turbidity removal also increased with increasing air flow and with decreasing pH, reaching a maximum removal of about 40% after 35 minutes of the proceedings, with an adjustment quadratic model. In dissolved air flotation effluent end of the cultivation, the highest percentage of turbidity removal were obtained at pH 5.8, reaching values of 52 and 47% for operating pressures of 3 and 6 bar, respectively. In the presence of an anionic collector, there was an increase in the removal of turbidity values between 56 and 65%

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-11-22T18:12:19Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_jose_francisco_araujo_melo.pdf: 749901 bytes, checksum: e18014a99b9a2a95d319c1dba4ad0733 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-22T18:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_jose_francisco_araujo_melo.pdf: 749901 bytes, checksum: e18014a99b9a2a95d319c1dba4ad0733 (MD5) Previous issue date: 2010-06-01 / The high productivity in the breeding of shrimp makes it necessary to approach some aspects to their sustainability, particularly the aquatic environment of the nursery. Thus, the treatment of effluents originating from the shrimp becomes of fundamental importance, considering the need to minimize the environmental impacts generated by this productive activity. This study investigates the uses of flotation types of column and dissolved air to the treatment of shrimp effluent. The effluent used was from the farm Tabatinga, located on the north coast of Pernambuco State. Was performed physical-chemical and microbiological characterization of effluent being obtained parameters consistent with those found in the literature. A column flotation bench was used in experimental trials, being employed an experimental design with two variables (pH and air flow) to evaluate the removal of turbidity of the effluent. The effect of adding a flocculant was also investigated. The FAD cell experiments were performed with pressure values of 3 and 6 bar, and a pH of 5.8 and 9.8, and additional experiments were performed using an anionic collector. The results of column flotation for the effluent from the beginning of culture showed that the turbidity decreases with increasing air flow and the decrease in pH after 40 minutes of the proceedings, was obtained as best fit a linear model with interaction. The presence of flocculant concentration of 0.1% (p / v) at pH 7.8 showed a removal of turbidity of only 25% for the condition of lower air flow. For the treatment of effluent from the end of cultivation, the turbidity removal also increased with increasing air flow and with decreasing pH, reaching a maximum removal of about 40% after 35 minutes of the proceedings, with an adjustment quadratic model. In dissolved air flotation effluent end of the cultivation, the highest percentage of turbidity removal were obtained at pH 5.8, reaching values of 52 and 47% for operating pressures of 3 and 6 bar, respectively. In the presence of an anionic collector, there was an increase in the removal of turbidity values between 56 and 65%. / A elevada produtividade nos criadouros de camarão torna necessária a abordagem de alguns aspectos para sua sustentabilidade, principalmente do ambiente aquático dos viveiros. Dessa forma, o tratamento de efluentes originados da carcinicultura torna-se de fundamental importância, considerando a necessidade de minimizar os impactos ambientais gerados por essa atividade produtiva. O presente trabalho investiga os usos das flotações dos tipos por coluna e ar dissolvido para o tratamento de efluentes da carcinicultura. O efluente utilizado foi proveniente da fazenda Tabatinga, localizada no litoral norte do Estado de Pernambuco. Foi realizada a caracterização físico-química e microbiológica dos efluentes, sendo obtidos parâmetros condizentes com os encontrados na literatura. Uma coluna de flotação de bancada foi utilizada nos ensaios experimentais, sendo empregado um planejamento experimental com duas variáveis (pH e vazão de ar) visando avaliar a remoção de turbidez do efluente. O efeito da adição de um floculante(Bozefloc CE 340 líquido) também foi investigado. Os experimentos em célula FAD foram realizados com valores de pressão de 3 e 6 bar, e pH de 5,8 e 9,8, e experimentos adicionais foram realizados utilizando um coletor aniônico. Os resultados de flotação em coluna para o efluente do início do cultivo demonstraram que a turbidez diminui com o aumento da vazão e com a diminuição do pH após 40 minutos de processo, sendo obtido como melhor ajuste um modelo linear com interação. A presença do floculante na concentração de 0,1% (p/v) a pH 7,8 demonstrou uma remoção de turbidez de apenas 25% para a condição de menor vazão de ar. Para o tratamento do efluente do fim do cultivo, a remoção de turbidez também aumentou com o aumento da vazão de ar e com a diminuição do pH, atingindo um valor máximo de remoção de cerca de 40% após 35 minutos de processo, com um ajuste quadrático do modelo. Na flotação por ar dissolvido do efluente do fim do cultivo, os maiores percentuais de remoção de turbidez foram obtidos a pH 5,8, atingindo valores de 52 e 47% para pressões de operação de 3 e 6 bar, respectivamente. Na presença de um coletor aniônico(Flomin-C-5435), observou-se um aumento na remoção da turbidez para valores entre 56 e 65%.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_andrea_costa.pdf: 1097191 bytes, checksum: 2034dceff8e34b803bcf36f5c6ab617c (MD5) Previous issue date: 2008-05-29 / The industrial effluents with dyes are recalcitrant pollutants exhibiting toxicity to the living being and are difficult to remove by conventional processes. The treatment process of jeans uses large volumes of water and various chemicals, including synthetic dyes. This study investigated the influence of biological and physico-chemical factors in the removal of color and turbidity in the effluent treatment from laundry and dyeing industries. Factorial designs with central point were used in biodegradation and coagulation-flocculation treatments using analysis of interactions between the investigated factors. The independent variables were microbial consortium, aeration, agitation, tannin and the floculation polymer (POLICAP - 32) concentrations, whereas the response variables were color and turbidity. The microbial consortium with capacity of dye decolorization was obtained from the effluent in the absence of nutrients at 28 to 30 ° C, aeration of 1 vvm under agitation of 150 rpm. The biological treatment of the effluent occurred during 48 hours. In the experimental design of the biodegradation, the aeration and the increase of the agitation unfavored significantly the decolorization. The higher removal of color was obtained from the central point of the factorial design 1.25 % v/v consortium concentration and 50 rpm agitation. In this condition, the color average reached approximately 138 mgPt/L, corresponding to a decolorization of the untreated effluent of approximately 90 %. In the physico-chemical treatment, the increase of the tannin concentration and the interactions between tannin and polymer concentrations significantly favored the decolorization of the effluent. The higher removal of color and further reduction of turbidity were obtained at the central point of the factorial design 0.3 g/mL tannin concentration, 15 ppm polymer floculation at pH 7.5 for 20 minutes. In this experimental condition, the average color was approximately 50 mgPt/L and the average turbidity, approximately 4 NTU. The decolorization reached 96 % and the turbidity reduction, 79 % of the untreated effluent in the physical-chemical treatment / Os corantes presentes em efluentes industriais são poluentes recalcitrantes que apresentam toxicidade aos seres vivos e são de difícil remoção por tratamentos convencionais. O processo de beneficiamento de jeans utiliza grande volume de água e produtos químicos diversos, incluindo os corantes sintéticos. O presente estudo investigou a influência de fatores biológicos e físico-químicos na remoção de cor e turbidez em tratamentos de efluentes de lavanderia e tinturaria industriais. Planejamentos fatoriais com ponto central foram empregados em biodegradações e em tratamentos por coagulação-floculação, utilizando delineamento experimental com análise de interação entre os fatores investigados. As variáveis independentes foram consórcio microbiano, aeração, agitação, concentrações de tanino e do polímero auxiliar de floculação (POLICAP - 32) sobre as variáveis respostas, cor e turbidez. O consórcio microbiano com capacidade de descolorir corantes foi obtido a partir do efluente na ausência de nutrientes, a 28 - 30 ºC, sob agitação de 150 rpm e aeração de 1 vvm. No tratamento biológico, a aeração e o aumento da agitação desfavoreceram significativamente a descoloração; a maior remoção de cor foi obtida no ponto central do planejamento - concentração do consórcio a 1,25 % v/v e agitação de 50 rpm. Nessa condição experimental, a cor média atingiu aproximadamente 138 mgPt/L, correspondendo a uma descoloração do efluente não tratado de cerca de 90 %. No tratamento físico-químico, o aumento da concentração de tanino e a interação entre as concentrações de tanino e do polímero favoreceram significativamente a descoloração do efluente. A maior remoção de cor e redução de turbidez foram obtidas no ponto central do planejamento - concentração do tanino 0,3 g/mL, polímero auxiliar de floculação 15 ppm em pH 7,5 durante 20 minutos. Nessa condição experimental, a cor média foi aproximadamente 50 mgPt/L e a turbidez média, aproximadamente 4 UNT. A descoloração atingiu 96 % e a redução de turbidez, 79 % do efluente não tratado no tratamento físico-químico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A fisiologia microbiana é uma área promissora da biotecnologia para a síntese de compostos de elevado valor agregado. Os micro-organismos apresentam vantagens devido ao menor período de geração, às facilidades de modificações fisiológicas e genéticas e à grande diversidade de processos metabólicos. O objetivo deste trabalho foi degradar óleos e gorduras de efluente lácteo por lipases produzidas por Yarrovia lipolytica. Planejamentos fatoriais foram utilizados para investigar os efeitos de variáveis em três etapas: em fermentação para produção de lipases, em formulação de bioproduto com atividade lipásica para estabilização da ação catalítica da enzima e em tratamento de soro de queijo para degradação de óleos e gorduras. Na presença de resíduo de refinaria de óleo vegetal a 3 % e cloreto de amônio a 0,2 g.L-1 com 48 h a 28 oC, lipases foram produzidas sob cultivo submerso. O líquido metabólico livre de células com atividade lipásica foi estabilizado com sorbato de sódio a 0,5 %, glicerol a 5 % e RENEX-95 a 10 %. Esse bioproduto apresentou 177 UI.mL-1 da atividade enzimática durante 30 dias sob armazenamento à temperatura ambiente (27 - 30 oC); pH ótimo 5,0 e 7,0, temperatura ótima de 50 oC e estabilidade térmica durante 120 min com retenção de 100 % da atividade enzimática a 50 oC e pH 5,0. A aplicação de 7 % do bioproduto durante 12 h de tratamento de efluente lácteo degradou 98 % dos óleos e gorduras presentes no soro de queijo. As lipases produzidas por Y. lipolytica e formuladas com substâncias estabilizadoras tem potencial para serem aplicadas na degradação de óleos e gorduras. / The microbial physiology is a promising area of biotechnology for the synthesis of compounds of high value. The micro-organisms have advantages because of their shorter generation facilities to physiological and genetic changes and the wide variety of metabolic processes. The aim of this study was to degrade oils and fats from lipases produced by Yarrovia lipolytica. Factorial designs were used to investigate the effects of variables in three stages: fermentation for lipase production, bioproduct formulation for stabilization the catalytic action of lipases and treatment of whey for degradation of fats and oils. In the presence of a vegetable oil residue at 3 % and ammonium chloride at 0,2 g.L-1, during 48 h at 28 oC, lipases were produced under submerged cultivation. The cell-free liquid metabolic was stability with sodium sorbate at 0.5 %, glycerol at 5 %, RENEX-95 at 10 %. This bioproduct presented 177 UI.mL-1 of the lipase activity during 30 days of storage at room temperature (27 - 30 C); it showed optimum pH at 5.0 and 7.0, optimum temperature of 50 oC and thermal stability for 120 min with retention of 100 % of the enzyme activity at 50 oC and pH 5,0. The application of the bioproduct at 7 % during 12 h degraded 98 % of oils and fats present in cheese whey. The lipases produced by Y. lipolytica and formulated with stability agents have potential to be applied in the degradation of oils and fats.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 edson_rodrigues_vieira.pdf: 14210743 bytes, checksum: c69ef6f544af01646043361a15e15d51 (MD5) Previous issue date: 2013-05-27 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The microbial physiology is a promising area of biotechnology for the synthesis of compounds of high value. The micro-organisms have advantages because of their shorter generation facilities to physiological and genetic changes and the wide variety of metabolic processes. The aim of this study was to degrade oils and fats from lipases produced by Yarrovia lipolytica. Factorial designs were used to investigate the effects of variables in three stages: fermentation for lipase production, bioproduct formulation for stabilization the catalytic action of lipases and treatment of whey for degradation of fats and oils. In the presence of a vegetable oil residue at 3 % and ammonium chloride at 0,2 g.L-1, during 48 h at 28 oC, lipases were produced under submerged cultivation. The cell-free liquid metabolic was stability with sodium sorbate at 0.5 %, glycerol at 5 %, RENEX-95 at 10 %. This bioproduct presented 177 UI.mL-1 of the lipase activity during 30 days of storage at room temperature (27 - 30 °C); it showed optimum pH at 5.0 and 7.0, optimum temperature of 50 oC and thermal stability for 120 min with retention of 100 % of the enzyme activity at 50 oC and pH 5,0. The application of the bioproduct at 7 % during 12 h degraded 98 % of oils and fats present in cheese whey. The lipases produced by Y. lipolytica and formulated with stability agents have potential to be applied in the degradation of oils and fats. / A fisiologia microbiana é uma área promissora da biotecnologia para a síntese de compostos de elevado valor agregado. Os micro-organismos apresentam vantagens devido ao menor período de geração, às facilidades de modificações fisiológicas e genéticas e à grande diversidade de processos metabólicos. O objetivo deste trabalho foi degradar óleos e gorduras de efluente lácteo por lipases produzidas por Yarrovia lipolytica. Planejamentos fatoriais foram utilizados para investigar os efeitos de variáveis em três etapas: em fermentação para produção de lipases, em formulação de bioproduto com atividade lipásica para estabilização da ação catalítica da enzima e em tratamento de soro de queijo para degradação de óleos e gorduras. Na presença de resíduo de refinaria de óleo vegetal a 3 % e cloreto de amônio a 0,2 g.L-1 com 48 h a 28 oC, lipases foram produzidas sob cultivo submerso. O líquido metabólico livre de células com atividade lipásica foi estabilizado com sorbato de sódio a 0,5 %, glicerol a 5 % e RENEX-95 a 10 %. Esse bioproduto apresentou 177 UI.mL-1 da atividade enzimática durante 30 dias sob armazenamento à temperatura ambiente (27 - 30 oC); pH ótimo 5,0 e 7,0, temperatura ótima de 50 oC e estabilidade térmica durante 120 min com retenção de 100 % da atividade enzimática a 50 oC e pH 5,0. A aplicação de 7 % do bioproduto durante 12 h de tratamento de efluente lácteo degradou 98 % dos óleos e gorduras presentes no soro de queijo. As lipases produzidas por Y. lipolytica e formuladas com substâncias estabilizadoras tem potencial para serem aplicadas na degradação de óleos e gorduras.