Estudo da influência de compostos recalcitrantes na remoção de matéria orgânica biodegradável no tratamento de efluente de refinarias de petróleo

Petroleum Refinery wastewaters (PRW) have hart-to-degrade compounds, such as: phenols, ammonia, cyanides, sulfides, oils and greases and the mono and polynuclear aromatic hydrocarbons: benzene, toluene and xylene (BTX), acenaphthene, nitrobenzene and naphtalene. It is known that the microrganisms activity can be reduced in the presence of certain substances, adversely affecting the biological process of wastewater treatment. This research was instigated due the small number of studies regarding to this specific topic in the avaiable literature. This body of work ims to evaluate the effect of toxic substances on the biodegradability of the organic material found in PRW. Glucose was chosen as the model substrate due to its biodegradable nature. This study was divided into three parts: i) a survey of recalcitants compounds and the removal of phenol by using both biological and photochemical-biological processes; ii) biomass aclimation and iii) evaluation of the inhibitory effect certain compounds have on glucose biodegradation. The phenol degradation experiments were carried out in an activity sludge system and in a photochemical reactor. The results showed the photochemical-biological process to be more effective on phenol degradation, suggesting the superioruty of a combined photochemical-biological treatment when compared with a simple biological process for phenol removal from industry wastewaters. For the acclimation step, was used an activated sludge from industrial wastewaters. A rapid biomass aclimation to a synthetic solution composed of the main inhibitory compouns fpund in a PRW was obtained using the following operation condition: (pH = 7,0; DO ≥ 2,0 mg/L; RS = 20 days e qH = 31,2 and 20,4 hours), The last part was consisted of using respirometry evaluation toxicity effects of selected compounds over oxygen uptake rate to adaptated and non adaptated biomass in the presence of inhibitory compounds. The adaptated sludge showed greater degration capacity, with lower sensibility to toxic effects. The respirometry has proved to be very practical, as the techiniques used were simple and rapid, such as: Chemical Oxygen Demand (COD), Dissolved Oxygen (DO), and Volatile Suspended Solids (VSS). Using the latter it is possible to perform sludge selection to beggingthe process; thus allowing its use for aerobic treatment system`s behacior prediction

Eficiência de uma ETE em escala real composta por reator UASB seguido de lodo ativado

In the state of Rio Grande do Norte (RN), Brazil, there are about 80 sewage treatment systems being the predominant technology waste stabilization ponds. The Baldo s WWTP , due to its location and low availability of area, was designed as a hybrid conventional system (UASB reactor followed by activated sludge with biodiscs) at a tertiary level, being the most advanced WWTP in the State and also with the larger treatment capacity (1620 m3/h) .The paper presents the results of its performance based on samples collections from May to December 2012. Composite samples of the effluent of the grit chamber, UASB reactors, anoxic chambers, aeration tanks and treated effluent were collected weekly, every 4 hours for 24 hours. The results showed that the WWTP effluent presented adequate ranges of temperatures, pH and DO, however removal efficiencies of BOD and TSS were below the predicted by design. The UASB reactors also showed removals of BOD and TSS less than expected, due to the accumulation of sludge in the reactors, which eventually, was washed out in the effluent. The nitrification process was not satisfactory mainly due to problems in the oxygen distribution in the aeration tanks. The removal of ammonia and TKN were high, probably by the assimilation process

Microbiological and physicochemical treatments applied to metallurgic industry aiming water reuse

Estudou-se o reuso de água de um sistema composto por estação de tratamento de esgoto (ETE) com aeração prolongada e lodo ativado, e em uma estação compacta de tratamento de água (ECTA) de uma indústria metalúrgica. Os processos para obtenção da água de reuso foram: microbiológico e físico-químico. O esgoto doméstico foi bombeado para a ETE, onde houve formação de flocos biológicos e água clarificada. Avaliou-se a eficiência do processo microbiológico da ETE mediante a remoção de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e sólidos sedimentáveis (SS). A eficiência do processo físico-químico de clarificação e desinfecção foi avaliada mediante análises de pH, turbidez, cor, contagem de bactérias heterotróficas aeróbias, cloro livre, dureza, alcalinidade, cloretos, sulfatos, sólidos totais dissolvidos (STD). Na água de reuso além desses parâmetros avaliou-se a toxicidade aguda ao microcrustáceo Daphnia similis.

Chlorination treatment of aqueous samples reduces, but does not eliminate, the mutagenic effect of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Red 13 and Disperse Orange 1

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A compostagem como processo catalisador para a reutilização dos resídues de fábrica de celulose e papel

Recognizing the great potential of this residue to increase the eucalyptus forests produtivity - when used in its humidified form - the main objective of this project was to decompose the solid residues generated at Luiz Antonio mill, in a fast and artificial way, by means of piles or ridges of composted materials. The materials used in this composting process were: activated sludge, dregs and grits, wood ash and biomass. Applications of both phosphorus and potassium have been used during the planting phase. Nitrogen, in the form of urea, has been applied in two treatments with the main purpose to decrease the C/N ratio and to speed up the decomposition process. The experiment was carried out in 120 days. The best results were obtained in residue piles with a 3:1 ratio, i.e., 75% residues + 25% biomass. This mixture provided an extremely good aeration, thus enabling an appropriate material mixing and homogenization. Under the technological viewpoint, the results obtained from the composting process were quite satisfactory for VCP industrial residues treatment. This composting process enabled a material accelerated stabilization (lower C/N ratio) and homogenization. After this experiment, it became possible to use all residues just as they were generated by Luiz Antônio pulp and paper mill. This project is of the utmost relevance to VCP's forestry department as far as a significant amount of nutrients is getting back to the soil in the form of mineral and organic materials.

Aplicabilidad del proceso de nitritación/desnitritación en el tratamiento de lixiviado de relleno sanitario

The biological nitritation/denitritation process in the removal of organic matter and nitrogen in a landfill leachate was studied, using an activated sludge sequencing batch reactor. Treatment cycles were formed by an anoxic and an aerobic phases, in which the conditions for oxidation of the influent N load and the prevalence of nitrite concentration at the end of aerobic treatment cycles were determined, as well as the use of organic matter present in the leachate as a carbon source for denitrifying organisms in the anoxic stage. The removal efficiencies of N-NO 2-at the end of the anoxic process (48h) ranged between 14 and 30%, indicating low availability of biodegradable organic matter in the leachate. As for the accumulation of N-NO 2-at the end of the aerobic phase (48h) of treatment cycles, imbalances were not observed, while 100% removal efficiencies of N and specific nitritation rates from 0.095 to 0.158kgN-NH 3/kgSSV per day were recorded, demonstrating the applicability of simplified nitrification in the treatment of effluents with low C/N ratios.

Evaluation of the microbial diversity of denitrifying bacteria in batch reactor

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Influência da paralisação escalonada da aeração na eficiência do tratamento aeróbio na manipueira em batelada

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Aplicação do método respirométrico em wetlands para a determinação de parâmetros cinéticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da lixiviação bacteriana de metais presentes em lodo de esgoto sanitário

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise da viabilidade da reciclagem de dejetos de bovinos com tratamento biológico, em sistema intensivo de produção de leite

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Reatores UASB em dois estágios seguidos de lodos ativados em batelada para o tratamento de águas residuárias do beneficiamento de café por via úmida

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV

Avaliação de sistema composto por reatores anaeróbios e aeróbio para tratmento de águas residuárias de suinocultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Projeto de um controlador Fuzzy Takagi-Sugeno para uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados

Este trabalho propõe o projeto de um controlador Fuzzy do tipo Takagi-Sugeno em uma estação de tratamento de esgoto por lodos ativados. Este tipo de tratamento ocorre na presença de oxigênio, pois microorganismos aeróbios presentes no licor misto irão proporcionar a remoção tanto da matéria carbonácea quanto nutrientes formados por compostos à base de nitrogênio. O controlador atua via mecanismo de aeração e foi projetado para interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de três controladores fixos locais que, por sua vez, foram projetados a partir da linearização de um modelo contínuo de balanço de massa de oxigênio. O controlador auxiliará manter a concentração de oxigênio dissolvido desejável na faixa de operação do processo para que ocorra a nitrificação, reação química de oxiredução que transforma amônio em nitrito, que é fundamental para o sucesso do processo, e poderá também economizar energia elétrica utilizada pelo mecanismo de aeração. Os ensaios foram realizados via simulação computacional em quatro cenários idealizados comparando o desempenho do controlador fuzzy e o desempenho de um controlador fixo projetado em um ponto de operação diferente do qual se utilizou como valor de referência na planta. Ao aplicar um degrau no valor de referência estabelecido no cenário de análise, observou-se o tempo de subida, o tempo de acomodação e o erro em regime. Após os ensaios, observou-se que o desempenho do controlador fuzzy nos quesitos tempo de subida e tempo de acomodação em relação ao controlador fixo foi melhor, enquanto nos quesitos sobressinal e erro em regime foi semelhante. Após as análises, concluiu-se que a estratégia de controle escolhida neste trabalho é viável, pois de acordo com o valor auferido de oxigênio dissolvido na entrada da planta, o controlador fuzzy irá interpolar os ganhos proporcionais e integrativos de um controlador fixo projetado na vizinhança deste valor e assim, atuar de forma bastante satisfatória.

Resíduos de indústria de celulose e papel na fertilidade do solo e no desenvolvimento de eucalipto

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)