Metais pesados e atividade enzimática em latossolos tratados com lodo de esgoto e cultivados com milho

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Doses de lodo de esgoto compostado em produção de tapete de grama esmeralda imperial

The efficiency of nitrogen fertilization for sod production can be increased by using slow-release sources such as sewage sludge compost, which, due to its characteristics can be a substitute of part or all inorganic fertilization for grass. No results were found for the use of sludge compost in sod production in Brazil. This study evaluated the effect of rates of sewage sludge compost on the production of zoysiagrass. Treatments consisted of five rates of composted sewage sludge compost (0, 12, 24, 36 and 48 Mg ha-1, on a dry basis), plus a treatment of inorganic fertilization (300 kg ha-1 N, 80 kg ha-1 P2O5, and 200 kg ha-1 K2O). The results indicated different mineralization rates of the organic compounds present in the sludge; 120 days after sludge application, more Mg (100 %), K (90 %) and N (67 %) has been released than S (57 %), P (40 %) and Ca (31 %). The use of composted sewage sludge for zoysiagrass adequately supplied nutrients when applied to the soil surface at rates more than 36 Mg ha-1. After sod cutting, the rates of sewage sludge compost provided a linear increase in potential soil acidity, soil contents of OM, P, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Cu and Ni, and linear decrease in pH, soil concentration of Ca and Mg and base saturation. Compost rates, increasing from 0 to 48 Mg ha-1, reduced the sod mass, reaching values of 4.0 kg/sod at the highest rate. High compost doses (36 and 48 Mg ha-1, respectively) also induced the highest resistance, with values in the order of 35 and 33 kgf.

Aplicações sucessivas de lodo de esgoto no girassol e efeito residual no trigo e triticale

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

Uso de sistemas construídos de áreas alagadas (Constructed Wetland System - CWS) para tratamento de efluentes

A large proportion of fresh water is greatly impaired due to increasing pollution; this could be minimized through the expansion of investment in sanitation programs. But the major problem faced by third world countries and developing ones in this respect, is the high cost of projects and their implementation. In an attempt to find a simple technology, efficient and inexpensive, this study aimed to verify the effectiveness of using constructed wetland systems (CWS) for removal of bacteria and nutrients from sanitary sewer effluent from the STS Piracicamirim - Piracicaba - SP. The installation of prototypes was followed, and testing prior to regularize the flow held, but due to malfunction of these and outages of the STS activity can not evaluate the effectiveness of both as to the parameters proposed: temperature, pH, dissolved oxygen, conductivity, total dissolved solids (TDS), nitrite, nitrate, ammonia, total nitrogen, total phosphorus, chemical oxygen demand (COD), sulfide, sulfate, biochemical oxygen demand (BOD), total coliform and Escherichia coli. To establish results about the effectiveness of these types if the system were conducted literature reviews of papers published with the same theme. Analysis of these results showed fairly good efficiencies in wastewater treatment, especially for nutrients and coliforms

Emprego de soluções homeopáticas derivadas de ácido salicílico e ácido gigerélico no enraizamento de estação de hortelã (Mentha spicata L.)

Os riscos à saúde e os altos custos do uso de agrotóxicos e de outras substâncias que favoreçam a produção agrícola têm dado espaço para a Homeopatia atuar como mecanismo alternativo no controle de pragas e incremento na agricultura de sustentabilidade. Diversos trabalhos e experimentos, tradicionais e atuais, enfatizam a importância e a eficácia desta alternativa também à saúde dos humanos e dos animais. O uso de modelos vegetais nos estudos homeopáticos contribui para o entendimento dessa afirmação, pois o efeito placebo passa a não considerado. O objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos das soluções homeopáticas derivadas de cristais de ácido giberélico e de ácido salicílico no enraizamento de estacas de hortelã (Mentha spicata L.). Estacas recém-formadas foram mergulhadas em soluções tratamento nas potências 6CH, 12CH, 18CH, 24 CH e 30CH com aplicação única ou suplementar; como testemunhas foram empregadas soluções de etanol 30% não dinamizado, etanol 30% dinamizado e água desmineralizada. Os resultados mostraram que as soluções derivadas do ácido salicílico promoveram melhores resultados que as soluções oriundas do ácido giberélico e dos tratamentos controle. Este aspecto concorda com a prática homeopática como um todo, pois o ácido salicílico é considerado agente inibidor das reações fisiológicas relacionadas com o enraizamento de estacas. Além disso, foi importante detectar que o uso de soluções homeopáticas em regime de dose única trouxe melhores resultados do que o seu uso contínuo

Resolução de problema de valor no contorno associado ao projeto de reatores de fluxo disperso empregados no tratamento de efluentes

The objective of this work was to develop a numerical method to solve boundary value problems concerning to the use of dispersion model for describing the hydraulic behavior of chemical or biological reactors employed in the wastewater treatment. The numerical method was implemented in FORTRAN language generating a computational program which was applied to solve cases involving reaction kinetics of both integer and fractional orders. The developed method was able to solve the proposed problems evidencing to be a useful tool that provides more accurate design of wastewater treatment reactors

Interação composto de lodo de esgoto e cinzas de biomassa no desenvolvimento inicial de eucalipto

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso de reator aeróbio de leito fluidizado com circulação como dispositivo de pós-tratamento do efluente de um reator uasb compartimentado tratando esgotos sanitários

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Avaliação da eficiência do reator UASB compartimentado (RUC) tratando esgoto sanitário de Ilha Solteira com diferentes carregamentos orgânicos

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Pós-tratamento físico-químico por flotação de efluentes de reatores anaeróbios de manta de lodo (UASB)

O emprego da flotação por ar dissolvido (FAD) para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios aparenta ser atraente considerando algumas características desse processo físico-químico. A FAD é reconhecidamente um processo de alta taxa, particularmente eficiente na remoção de material particulado em suspensão e de flocos produzidos pela coagulação química de águas residuárias. Além disso, há produção de lodo espesso e provavelmente arraste de parcela de gases e de compostos voláteis, presentes nos efluentes anaeróbios. Entretanto, a concepção de sistemas de FAD deve ser precedida por ensaios em unidades de flotação em escala de laboratório, permitindo a determinação dos principais parâmetros do processo. Neste trabalho, são apresentados e discutidos os resultados obtidos em laboratório e em instalação piloto de flotação com escoamento contínuo recebendo efluente de reator anaeróbio de manta de lodo (UASB), com 18 m3 de volume, tratando esgoto sanitário. Os ensaios em unidade em escala de laboratório foram realizados utilizando diferentes dosagens de cloreto férrico (entre 30 e 110 mg/L) ou de polímero catiônico (entre 1,0 e 16,0 mg/L), atuando como coagulantes. Além disso, foram estudadas as condições de floculação (tempo de 15 e de 25 min, e gradiente médio de velocidade de floculação entre 30 e 100 s-1) e diferentes valores de quantidade de ar fornecido ao processo (S*, entre 4,7 e 28,5 g de ar por m3 de efluente). Com a instalação piloto de FAD foram realizados apenas ensaios preliminares variando-se a taxa de aplicação superficial (140 e 210 m3/m2/d) para diferentes valores de S* (14,8 a 29,5 g de ar por m3 de efluente). Com o emprego de dosagem de 65 mg/L de cloreto férrico, de tempo de 15 min e gradiente médio de velocidade de floculação de 80 s-1 e de 19 g de ar por m3 de efluente, foram observados excelentes resultados em laboratório, com elevadas remoções de DQO (89%), de fosfato total (96%), de sólidos suspensos totais (96%), de turbidez (98%), de cor aparente (91%), de sulfetos (não detectado) e NTK (47%). Considerando o sistema UASB e FAD, nos testes em laboratório, foram observadas remoções globais de 97,7% de DQO, de 98,0% de fosfato total, de 98,9% de SST, de 99,5% de turbidez, de 97,8% de cor aparente e de 59,0% de NTK. Nos ensaios com a instalação piloto de FAD, o sistema apresentou remoções de 93,6% de DQO, de 87,1% de SST, de 90% de sulfetos e de 30% de NTK.

Aplicação da oxidação eletroquímica no tratamento de efluentes contendo corantes reativos utilizando Ti/Pt e Ti/Pt-SnSb

The textile effluents are a complex mixture of many pollutants that contain high organic loads, severe color and toxic compounds. The high concentration of the textile effluent may cause increased chemical demand (COD) and biochemical (BOD) of oxygen, elevated temperature, acidity or alkalinity, causing damage and environmental problems. In addition to representing a serious threat to human health such effluent is also quite toxic to most aquatic organisms. And for this reason, one must meet the concentration limits for emission sources and sewage system. This study aimed to investigate the performance of electrochemical treatment of a textile effluent for the removal of color, turbidity, dissolved oxygen (DO) and dissolved organic matter by investigating the influence of experimental parameters such as the electrocatalyst materials (Ti/Pt and Ti/Pt-SnSb) and current density in order to compare their efficiency, energy consumption and cost. The dye Novacron Blue CD (NB) was employed in synthetic solution, while the dyes Remazol Yellow 3RS (RY 3RS) Remazol Red RR Gran (RR-RR Gran) and Navy Blue CL-R (NB CL-R) were used to generate simulated textile effluent laboratory. The results showed that the application of electrochemical oxidation process favors the elimination of color effectively independent the electrocatalytic material and current used, as well as treated effluent. However, the influence of electrocatalytic material was crucial to reduction of the organic matter in all cases.

Avaliação do desempenho da paligorsquita modificada e do carvão da pirólise do lodo de esgoto no processo de degradação fotocatalítica do fenol

The uncontrolled disposal of wastewaters containing phenolic compounds by the industry has caused irreversible damage to the environment. Because of this, it is now mandatory to develop new methods to treat these effluents before they are disposed of. One of the most promising and low cost approaches is the degradation of phenolic compounds via photocatalysis. This work, in particular, has as the main goal, the customization of a bench scale photoreactor and the preparation of catalysts via utilization of char originated from the fast pyrolysis of sewage sludge. The experiments were carried out at constant temperature (50°C) under oxygen (410, 515, 650 and 750 ml min-1). The reaction took place in the liquid phase (3.4 liters), where the catalyst concentration was 1g L-1 and the initial concentration of phenol was 500 mg L-1 and the reaction time was set to 3 hours. A 400 W lamp was adapted to the reactor. The flow of oxygen was optimized to 650 ml min-1. The pH of the liquid and the nature of the catalyst (acidified and calcined palygorskite, palygorskite impregnated with 3.8% Fe and the pyrolysis char) were investigated. The catalytic materials were characterized by XRD, XRF, and BET. In the process of photocatalytic degradation of phenol, the results showed that the pH has a significant influence on the phenol conversion, with best results for pH equal to 5.5. The phenol conversion ranged from 51.78% for the char sewage sludge to 58.02% (for palygorskite acidified calcined). Liquid samples analyzed by liquid chromatography and the following compounds were identified: hydroquinone, catechol and maleic acid. A mechanism of the reaction was proposed, whereas the phenol is transformed into the homogeneous phase and the others react on the catalyst surface. For the latter, the Langmuir-Hinshelwood model was applied, whose mass balances led to a system of differential equations and these were solved using numerical methods in order to get estimates for the kinetic and adsorption parameters. The model was adjusted satisfactorily to the experimental results. From the proposed mechanism and the operating conditions used in this study, the most favored step, regardless of the catalyst, was the acid group (originated from quinone compounds), being transformed into CO2 and water, whose rate constant k4 presented value of 0.578 mol L-1 min-1 for acidified calcined palygorskite, 0.472 mol L-1 min-1 for Fe2O3/palygorskite and 1.276 mol L-1 min-1 for the sludge to char, the latter being the best catalyst for mineralization of acid to CO2 and water. The quinones were adsorbed to the acidic sites of the calcined palygorskite and Fe2O3/palygorskite whose adsorption constants were similar (~ 4.45 L mol-1) and higher than that of the sewage sludge char (3.77 L mol-1).

Avaliação do desempenho da paligorsquita modificada e do carvão da pirólise do lodo de esgoto no processo de degradação fotocatalítica do fenol

The uncontrolled disposal of wastewaters containing phenolic compounds by the industry has caused irreversible damage to the environment. Because of this, it is now mandatory to develop new methods to treat these effluents before they are disposed of. One of the most promising and low cost approaches is the degradation of phenolic compounds via photocatalysis. This work, in particular, has as the main goal, the customization of a bench scale photoreactor and the preparation of catalysts via utilization of char originated from the fast pyrolysis of sewage sludge. The experiments were carried out at constant temperature (50°C) under oxygen (410, 515, 650 and 750 ml min-1). The reaction took place in the liquid phase (3.4 liters), where the catalyst concentration was 1g L-1 and the initial concentration of phenol was 500 mg L-1 and the reaction time was set to 3 hours. A 400 W lamp was adapted to the reactor. The flow of oxygen was optimized to 650 ml min-1. The pH of the liquid and the nature of the catalyst (acidified and calcined palygorskite, palygorskite impregnated with 3.8% Fe and the pyrolysis char) were investigated. The catalytic materials were characterized by XRD, XRF, and BET. In the process of photocatalytic degradation of phenol, the results showed that the pH has a significant influence on the phenol conversion, with best results for pH equal to 5.5. The phenol conversion ranged from 51.78% for the char sewage sludge to 58.02% (for palygorskite acidified calcined). Liquid samples analyzed by liquid chromatography and the following compounds were identified: hydroquinone, catechol and maleic acid. A mechanism of the reaction was proposed, whereas the phenol is transformed into the homogeneous phase and the others react on the catalyst surface. For the latter, the Langmuir-Hinshelwood model was applied, whose mass balances led to a system of differential equations and these were solved using numerical methods in order to get estimates for the kinetic and adsorption parameters. The model was adjusted satisfactorily to the experimental results. From the proposed mechanism and the operating conditions used in this study, the most favored step, regardless of the catalyst, was the acid group (originated from quinone compounds), being transformed into CO2 and water, whose rate constant k4 presented value of 0.578 mol L-1 min-1 for acidified calcined palygorskite, 0.472 mol L-1 min-1 for Fe2O3/palygorskite and 1.276 mol L-1 min-1 for the sludge to char, the latter being the best catalyst for mineralization of acid to CO2 and water. The quinones were adsorbed to the acidic sites of the calcined palygorskite and Fe2O3/palygorskite whose adsorption constants were similar (~ 4.45 L mol-1) and higher than that of the sewage sludge char (3.77 L mol-1).

Emissão de C-CO2 em solo tropical suplementado com lodo de esgoto.

Lodos de esgoto possuem alto teor de carbono orgânico, porém, há um expressivo consumo de matéria orgânica logo após sua aplicação no solo, resultando novo equilíbrio da relação C/N. Se parte da matéria orgânica presente no lodo de esgoto for resistente à degradação e não inibir a atividade microbiana, o teor de carbono orgânico no solo poderá aumentar. Em solo agrícola, esse efeito pode ser considerado positivo se houver melhorias em sua qualidade e potencial produtivo, sem qualquer prejuízo ambiental. A persistência de carbono orgânico no solo pode ser avaliada medindo-se as taxas de degradação do lodo de esgoto pela atividade microbiana do solo. Esta análise faz parte da caracterização qualitativa e quantitativa de lodo de esgoto, exigida na legislação para disposição em solos agrícolas. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a decomposição de lodo de esgoto aplicado a um latossolo, medindo-se a emissão de CO2. Os tratamentos estudados foram de 1, 2, 4 e 8 vezes a aplicação da dose recomendada na legislação atual, com base no teor de N, além de um tratamento com adubação mineral NPK e um tratamento testemunha. Avaliaram-se dois lodos de esgoto, um de origem urbana (Franca/SP) e um de origem urbano-industrial (Barueri/SP). As doses de lodo de esgoto foram equivalentes à aplicação, numa camada de 0-20 cm de profundidader, de 3, 6, 12 e 24 Mg ha -1 (Franca) e de 8, 16, 32 e 64 Mg ha -1 (Barueri/SP). O solo estudado foi um Latossolo Vermelho distroférrico. Avaliou-se o efeito dos tratamentos sobre a emissão de carbono na forma de CO2, em câmaras sem circulação forçada de ar, durante 57 dias de incubação. O padrão de emissão de C-CO2 foi semelhante nos dois tipos de lodo de esgoto. Concluiu-se que as doses utilizadas ou os tipos de lodo de esgoto não afetaram a biodecomposição da matéria orgânica aplicada ao solo a qual foi estimada em 15 %.

Contribuição à gestão ambiental de lodo de esgoto em solos tropicais: determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados.

As quantidades de lodo de esgoto a serem aplicadas a solos agrícolas são determinadas em função de diversos critérios. Um desses critérios considera a quantidade de nitrogênio inorgânico que o resíduo poderá gerar no solo, como nitrato, durante sua mineralização. A prática vigente atualmente no Brasil para definição de dosagens de lodo de esgoto a aplicar em solos agrícolas é determinada pelo CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. Na Resolução 375, publicada em 2006 por esse órgão, recomenda-se a utilização do valor de 20% de disponibilização de N para lodos de esgoto que passem pelo tratamento anaeróbio. Esse valor, entretanto, baseia-se em dados obtidos para solos em climas temperados. Em solos tropicais, já se dispõe de dados de pesquisa, que preconizam índices de disponibilização de N superiores aos da atual legislação. Como o nitrato é altamente lixiviável no perfil do solo, se for gerado em quantidades superiores às absorvidas pelas plantas, torna-se um poluente potencial de águas subsuperficiais. Por essa razão, há necessidade de pesquisas com maior número de solos, dada a grande extensão do território brasileiro, visando-se o estabelecimento e validação de índices locais de disponibilização de N em solos tratados com lodos de esgoto. Porém, ainda não se dispõe de um protocolo específico para a determinação da fração de mineralização de compostos nitrogenados de lodos de esgoto utilizados na agricultura. Visando contribuir para isso, foi estabelecido neste trabalho um protocolo para a determinação da fração de mineralização de compostos de N presentes em lodos de esgoto, quando aplicados em solos agrícolas. Nele, são estabelecidas, passo a passo, as etapas para a estimativa desse índice, utilizando-se as metodologias usuais no Brasil em análises de solo e de resíduos. São apresentados ao final do protocolo resultados experimentais que mostram taxas de mineralização de nitrogênio superiores a estipulada na atual legislação.