Ensaios de tratabilidade aplicados a determinação de parâmetros para dimensionamento de processos de tratamento de água de manancial eutrofizado

Eutrophication is a growing process present in the water sources located in the northeast of Brazil. Among the main consequences of these changes in trophic levels of a water source, stands out adding complexity to the treatment to achieve water standards. By these considerations, this study aimed to define, on a laboratory scale, products and operational conditions to be applied in the processing steps using raw water from Gargalheiras dam, RN, Brazil. The dam mentioned shows a high number of cyanobacteria, with a concentration of cells / ml higher than that established by Decree No. 518/04 MS. The same source was also considered by the state environmental agency in 2009 as hypereutrophic. The static tests developed in this research simulated direct filtration (laboratory filters) and pre-oxidation with chlorine and powdered activated carbon adsorption. The research included the evaluation of the coagulants aluminum hydrochloride (HCA) and alum (SA). The development of the research investigated the conditions for rapid mixing, the dosages of coagulants and pHs of coagulation by the drawing of diagrams. The interference of filtration rate and particle size of filtering means were evaluated as samples and the time of contact were tested with chlorine and activated carbon. By the results of the characterization of the raw water source it was possible to identify the presence of a high pH (7.34). The true color was significant (29 uH) in relation to the apparent color and turbidity (66 uH and 13.60 NTU), reflecting in the measurement of organic matter: MON (8.41 mg.L-1) and Abs254 (0.065 cm-1). The optimization of quick mix set time of 17", the speed gradient of 700 s-1 in the coagulation with HCA and the time of 20" with speed gradient of 800 s-1 for SA. The smaller particle sizes of sand filtering means helped the treatment and the variation in filtration rate did not affect significantly the efficiency of the process. The evaluation of the processing steps found adjustment in standard color and turbidity of the Decree nº 518/04 MS, taking in consideration the average values found in raw water. In the treatment using the HCA for direct filtration the palatable pattern based on the apparent color can be achieved with a dose of 25 mg L-1. With the addition of pre-oxidation step, the standard result was achieved with a reduced dose for 12 mgHCA.L-1. The turbidity standard for water was obtained by direct filtration when the dose exceeds 25 mg L-1 of HCA. With pre-oxidation step there is the possibility of reducing the dose to 20 mg L-1.The addition of CAP adsorption, promoted drinking water for both parameters, with even lower dosage, 13 mg L-1 of HCA. With coagulation using SA removal required for the parameter of apparent color it was achieved with pre-oxidation and 22 mgSA.L-1. Despite the satisfactory results of treatment with the alum, it was not possible to provide water with turbidity less than 1.00 NTU even with the use of all stages of treatment

Desempenho de reatores aeróbios de leito fluidizado com circulação interna na remoção de matéria carbonácea tratando diferentes águas residuárias

The organic matter. (OM) removal efficiency in the biochemical oxygen demand (BOD) and chemical oxygen demand (COD) forms for domestic wastewater and semi-intensive fish culture effluents by using three phase aerobic fluidized bed reactors with circulation in concentric tubes was studied. Three different ratios between external and internal areas by different internal diameter configurations (100, 125 and 150mm) to the same external diameter of 250mm were used; sand for filters and granulated activated carbon were used as supporting media. The reactors were tested for three hydraulic retention times: 11.5min to the R100, and 3h for the R125 and R150 reactors. The results demonstrated that this kind of reactors had good performance in the BOD and COD removal for different concentrations of waste waters. BOD mean removal efficiencies obtained were: 47% at the R100 reactor, 57% and 93% of raw and filtered BOD respectively at R125, 48 and 89% of raw and filtered BOD at R150. The COD mean calculated removal efficiencies were: 75% at the R100 reactor, 56 and 86% of raw and filtered COD at R125, and 54 and 86% of raw and filtered COD at R150. In the case of domestic wastewater it is necessary to provide a solids removal system at the reactor outflow in order to increase the removal of suspended OM from the final effluent.

Neodymium biosorption from acidic solutions in batch system

Biosorption of neodymium in batch experiments took similar to 2 h to achieve the equilibrium biosorbent-metal for all microorganisms tested. The best biosorption coefficient at a constant pH value of 1.5 was obtained using the microalgae Monoraphidium sp. (1521 mg g(-1) cell), followed by Bakers' yeast (313 mg g(-1) cell), Penicillium sp. (178 mg g(-1) cell), and activated carbon (61 mg g(-1) cell). When compared to the biosorption of other metals, these results pointed out to the application of biosorption in neodymium recovery from acidic solutions. (C) 2000 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Enraizamento de plantas cultivadas in vitro

The adventitious rooting process of in vitro cultured plantlets is a technique that has been employed for the vegetative propagation of a significant number of native and exotic species. Many factors are associated with the rooting stage influencing positive and/or negatively the establishment of micropropagation protocols. The objective of this work was a literature review of the main inherent factors concerning in vitro rooting process including the correlation among others the endogenous and exogenous auxins levels, juvenility, genotype, mineral nutrition, culture medium conditions, addition of growth regulators and other substances as phenolic compounds and active coal besides growth environmental conditions of in vitro cultures. Although the complete elucidation of all processes involved with rooting of in vitro cultured plants has not been achieved so far, a comprehensive study of the main factors that interfere on rooting is fundamental for the establishment of new researches that might contribute for the rooting of economically important plants.

Síntese e caracterização elétrica de compósitos poliméricos condutores com o poliuretano derivado de óleo de mamona como matriz

Pós-graduação em Ciência dos Materiais - FEIS

Imobilização da inulinase de Klyveromyces marxianus var. bulgaricus ATCC 16045: caracterização e produção de açúcar invertido em biorreator

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Remoção de antibióticos da água por meio do processo de adsorção em carvão ativado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da remoção do herbicida atrazina por biofiltração em filtros lentos de areia e carvão ativado associada à ação microbiana

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Remoção do ácido mefenâmico em solução aquosa com carvão ativado em pó e via oxidação com cloro

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bombeamento e tratamento de plumas de hidrocarbonetos em diferentes aquíferos contaminados por postos de combustíveis

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da adsorção do corante reativo blue 19 por lama vermelha ativada por tratamento químico e térmico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Micropropagação e uso de marcadores moleculares na determinação do sexo do mamoeiro

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

Produção de carvão ativado a partir da biomassa residual da castanha do Brasil (Bertholletia excelsa L.) para adsorção de cobre (II)

Produziu-se carvão ativado a partir da casca da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa L.) para ser utilizado na remoção de cobre (II), no processo de adsorção em sistema de batelada. A casca é resíduo do beneficiamento da castanha, que foi coletada, selecionada, lavada em água corrente e depois secada em estufa a 150ºC por 24 h. Os carvões foram carbonizados a 400 ºC por 3 h e ativados termicamente a 800ºC em tempos de 1, 2 e 3 h, quando receberam as respectivas codificaçõesCA1, CA2 e CA3. Depois foram caracterizadas quanto: à área superficial específica, ao volume e tamanho de poros, à difração de raios-X, à microscopia eletrônica de varredura (MEV) acoplada ao EDS(sistema de energia dispersiva por raios-X) e à espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Ensaios preliminares foram realizados para avaliar a eficiência dos carvões quanto à remoção de cobre (II) em solução sintética de concentração inicial 50 mg L^-1. Como os resultados foram satisfatórios para CA1, CA2 e CA3 (93,43, 97,23 e 96, 92 % para os respectivos carvões), decidiu-se pelo que apresentou maior percentual de remoção. O CA2 foi produzido e caracterizado quanto: às densidades reais e aparentes, à porosidade em leito fixo, ao pH, à umidade (em base úmida), às cinzas, ao carbono fixo e aos grupos funcionais pelo método de Boehm. Realizaram-se ensaios para determinar a eficiência de remoção de cobre (II) quanto à influência do diâmetro da partícula do carvão, ao pH da solução, à influência do tempo de contato e à variação da concentração inicial. Os resultados de maior percentual de remoção foram para o diâmetro 0,595≤D≤1,19mm, pH 5,09, tempo de 5 min e concentrações de 50, 100 e 150mg L^-1.O modelo cinético de adsorção que melhor se ajustou aos dados foi o de pseudo2^a ordem. Os dados experimentais apresentaram bom ajuste aos modelos matemáticos de isotermas de Langmuir e Frendlich. Sendo assim, obteve-se carvão ativado de baixo custo a partir da casca da castanha-do-Brasil a qual apresentou boa eficiência na remoção de cobre (II) (acima de 90 % para maioria das análises) possibilitando também a utilização no tratamento de efluentes.

Obtenção e caracterização de carvão ativado de caroço de buriti (Mauritia flexuosa L. f.) para avaliar o processo de adsorção de uma solução de Cu (II)

Produziu-se carvão de caroço de buriti (CCB) a partir do rejeito da produção artesanal do fruto, destinado à extração de óleo, à temperatura de 400ºC. O CCB então foi ativado a temperaturas de 800ºC e 900ºC. Ensaios de adsorção foram executados para se avaliar o desempenho dessas temperaturas de ativação na adsorção de uma solução de cobre (II) de concentração inicial conhecida de 50 mg/L. Após a análise dos resultados, decidiu-se pela ativação do carvão a 900ºC. Caracterizou-se o carvão ativado do caroço de buriti (CACB) a 900ºC de acordo com as propriedades comerciais, tais como: área específica, porosimetria, densidades aparente e real, porosidade de um leito fixo, microscopia eletrônica de varredura, conteúdo de cinzas, pH, umidade, carbono fixo e grupos funcionais de superfície ácida presentes no CACB. Realizaram-se ensaios de equilíbrio de adsorção para se determinar a influência do diâmetro das partículas de CACB (D < 0,595 mm; 0,595 < D < 1,19 mm e D > 1,19 mm); a influência do tempo de contato adsorvente/adsorvato (15, 30, 60, 120, 180, 240 e 300 minutos); a influência do pH (3,00; 4,01; 5,18 e 6,00) e a influência da concentração inicial da solução de cobre (II) (5, 10, 30, 50, 80, 100 e 200 mg/L) para se avaliar a eficiência de remoção. Os resultados mostraram uma maior eficiência de remoção de cobre (II) para o diâmetro D < 0,595 mm; para o tempo de contato de 300 minutos; para o pH de 4,01 e para as concentrações iniciais de cobre (II) de 50 e 80 mg/L. Os modelos matemáticos de Langmuir e Freundlich foram aplicados para os dados de equilíbrio de adsorção. O modelo matemático de Langmuir foi o que melhor se ajustou aos dados de equilíbrio. De acordo com os dados da cinética de equilíbrio, observa-se que a partir do tempo de contato de 15 minutos todas as concentrações de equilíbrio ficaram abaixo do máximo permitido de 1,0 mg/L previsto pela legislação CONAMA nº 357/2005 para lançamento de efluentes em corpos receptores. Os resultados experimentais encontrados são indicativos de que é possível a remoção de cobre (II) de efluentes industriais utilizando CACB ativado fisicamente a 900ºC por um período de 60 minutos.

Simulação computacional da adsorção dos poluentes benzeno, tolueno e p-xileno sobre carvão ativado

Os maiores problemas de contaminação de aquíferos e solos são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração de algumas substâncias, como por exemplo, da gasolina. Para a remoção destes contaminantes, a adsorção por carvão ativado é o método mais utilizado, pois o carvão apresenta uma habilidade significativa para adsorver componentes orgânicos de baixo peso molecular, como o benzeno, o tolueno e o p-xileno. Neste trabalho, verificou-se a adsorção dos mesmos sobre carvão ativado via simulação computacional. Como base, utilizou-se o modelo postulado de carvão preparado por Bourke et al. (2007). Várias etapas foram concluídas desde os modelos das estruturas do carvão e dos poluentes até as simulações de dinâmica molecular. Para a análise conformacional da estrutura do carvão, foi utilizado o método semi-empírico PM3 e para o processo de dinâmica, o campo de força AMBER FF99SB. A estrutura passou por um aquecimento, à pressão constante, até alcançar uma temperatura final de 298K (25ºC), sendo suas informações coletadas a cada 50ps. Posteriormente, a estrutura foi submetida a equilíbrio de sistema, à temperatura constante de 298K (25ºC), por 500ps para então suas informações serem analisadas. Por fim, o sistema foi então submetido à dinâmica molecular durante 15 ns. Após análise dos resultados, constatou-se que os grupos éter, lactona e carbonila (cetona) presentes na estrutura de carvão ativado conferem caráter ácido à mesma e devido a isto e à sua consequente carga superficial negativa, a adsorção tornou-se viável uma vez que os poluentes apresentavam carga superficial positiva, o que corrobora o entendimento que já se tem a respeito desse tipo de fenômeno.