Caracterização e aplicação de vermicultura natural e quimicamente modificada na adsorção de azul de metileno

Chemical modification of clays has been extremely studied in the search for improvements of their properties for use in various areas, such as in combating pollution by industrial effluents and dyes. In this work, the vermiculite was chemically modified in two ways, characterized and evaluated the adsorption of methylene blue dye. First was changed with the addition of a surfactant (hexadecyltrimethylammonium bromide, BHTA) making it an organophilic clay and then by adding an acid (HCl) by acid activation. Some analyzes were performed as X-ray fluorescence (FRX), X-ray diffraction (DRX), adsorption isotherms of methylene blue dye, infrared (FTIR) , scanning electron microscopy (SEM), thermal gravimetric analysis and spectroscopy energy dispersive (EDS). Analysis by FRX of natural vermiculite indicates that addition of silicon and aluminum, clay presents in its structure the magnesium, calcium and potassium with 16 % organic matter cations. The DRX analyzes indicated that the organic vermiculite was an insertion of the surfactant in the space between the lamellae, vermiculite and acid partial destruction of the structure with loss of crystallinity. The adsorption isotherms of methylene blue showed that there was a significant improvement in the removal of dye to the vermiculite with the addition of cationic surfactant hexadecyltrimethylammonium bromide and treatment with acid using HCl 2 mol/L. In acid vermiculites subsequently treated with surfactant, the adsorption capacity increased with respect to natural vermiculite, however was much lower compared vermiculite modified with acid and surfactant separately. Only the acidic vermiculite treated with surfactant adjusted to the Langmuir model. As in the infrared spectrometry proved the characteristics of natural vermiculite. In the organic vermiculite was observed the appearance of characteristic bands of CH3, CH2, and (CH3)4N. Already on acid vermiculite, it was realized a partial destruction with decreasing intensity of the characteristic band of vermiculite that is between 1074 and 952 cm-1. In the SEM analysis, it was observed that there was partial destruction to the acid treatment and a cluster is noted between the blades caused by the presence of the surfactant. The TG shows that the higher mass loss occurs at the beginning of the heating caused by the elimination of water absorbed on the surface between layers. In the organic vermiculite also observed a loss of mass between 150 and 300 °C caused decomposition of the alkylammonium molecules (surfactants)

Estudo do desempenho de resinas poliméricas para remoção de H2S do gás natural

The natural gas (NG) is a clean energy source and found in the underground of porous rocks, associated or not to oil. Its basic composition includes methane, ethane, propane and other components, like carbon dioxide, nitrogen, hydrogen sulphide and water. H2S is one of the natural pollutants of the natural gas. It is considered critical concerning corrosion. Its presence depends on origin, as well as of the process used in the gas treatment. It can cause problems in the tubing materials and final applications of the NG. The Agência Nacional do Petróleo sets out that the maximum concentration of H2S in the natural gas, originally national or imported, commercialized in Brazil must contain 10 -15 mg/cm3. In the Processing Units of Natural Gas, there are used different methods in the removal of H2S, for instance, adsorption towers filled with activated coal, zeolites and sulfatreat (solid, dry, granular and based on iron oxide). In this work, ion exchange resins were used as adsorbing materials. The resins were characterized by thermo gravimetric analysis, infrared spectroscopy and sweeping electronic microscopy. The adsorption tests were performed in a system linked to a gas-powered chromatograph. The present H2S in the exit of this system was monitored by a photometrical detector of pulsing flame. The electronic microscopy analyzes showed that the topography and morphology of the resins favor the adsorption process. Some characteristics were found such as, macro behavior, particles of variable sizes, spherical geometries, without the visualization of any pores in the surface. The infrared specters presented the main frequencies of vibration associated to the functional group of the amines and polymeric matrixes. When the resins are compared with sulfatreat, under the same experimental conditions, they showed a similar performance in retention times and adsorption capacities, making them competitive ones for the desulphurization process of the natural gas

Estudo do desempenho de resinas poliméricas para remoção de H2S do gás natural

The natural gas (NG) is a clean energy source and found in the underground of porous rocks, associated or not to oil. Its basic composition includes methane, ethane, propane and other components, like carbon dioxide, nitrogen, hydrogen sulphide and water. H2S is one of the natural pollutants of the natural gas. It is considered critical concerning corrosion. Its presence depends on origin, as well as of the process used in the gas treatment. It can cause problems in the tubing materials and final applications of the NG. The Agência Nacional do Petróleo sets out that the maximum concentration of H2S in the natural gas, originally national or imported, commercialized in Brazil must contain 10 -15 mg/cm3. In the Processing Units of Natural Gas, there are used different methods in the removal of H2S, for instance, adsorption towers filled with activated coal, zeolites and sulfatreat (solid, dry, granular and based on iron oxide). In this work, ion exchange resins were used as adsorbing materials. The resins were characterized by thermo gravimetric analysis, infrared spectroscopy and sweeping electronic microscopy. The adsorption tests were performed in a system linked to a gas-powered chromatograph. The present H2S in the exit of this system was monitored by a photometrical detector of pulsing flame. The electronic microscopy analyzes showed that the topography and morphology of the resins favor the adsorption process. Some characteristics were found such as, macro behavior, particles of variable sizes, spherical geometries, without the visualization of any pores in the surface. The infrared specters presented the main frequencies of vibration associated to the functional group of the amines and polymeric matrixes. When the resins are compared with sulfatreat, under the same experimental conditions, they showed a similar performance in retention times and adsorption capacities, making them competitive ones for the desulphurization process of the natural gas

Eficiência de extração de cobre e níquel utilizando sistemas microemulsionados bifásicos e trifásicos

The environmental impact due to the improper disposal of metal-bearing industrial effluents imposes the need of wastewater treatment, since heavy metals are nonbiodegradable and hazardous substances that may cause undesirable effects to humans and the environment. The use of microemulsion systems for the extraction of metal ions from wastewaters is effective when it occurs in a Winsor II (WII) domain, where a microemulsion phase is in equilibrium with an aqueous phase in excess. However, the microemulsion phase formed in this system has a higher amount of active matter when compared to a WIII system (microemulsion in equilibrium with aqueous and oil phases both in excess). This was the reason to develop a comparative study to evaluate the efficiency of two-phases and three-phases microemulsion systems (WII and WIII) in the extraction of Cu+2 and Ni+2 from aqueous solutions. The systems were composed by: saponified coconut oil (SCO) as surfactant, n-Butanol as cosurfactant, kerosene as oil phase, and synthetic solutions of CuSO4.5H2O and NiSO4.6H2O, with 2 wt.% NaCl, as aqueous phase. Pseudoternary phase diagrams were obtained and the systems were characterized by using surface tension measurements, particle size determination and scanning electron microscopy (SEM). The concentrations of metal ions before and after extraction were determined by atomic absorption spectrometry. The extraction study of Cu+2 and Ni+2 in the WIII domain contributed to a better understanding of microemulsion extraction, elucidating the various behaviors presented in the literature for these systems. Furthermore, since WIII systems presented high extraction efficiencies, similar to the ones presented by Winsor II systems, they represented an economic and technological advantage in heavy metal extraction due to a small amount of surfactant and cosurfactant used in the process and also due to the formation of a reduced volume of aqueous phase, with high concentration of metal. Considering the reextraction process, it was observed that WIII system is more effective because it is performed in the oil phase, unlike reextraction in WII, which is performed in the aqueous phase. The presence of the metalsurfactant complex in the oil phase makes possible to regenerate only the surfactant present in the organic phase, and not all the surfactant in the process, as in WII system. This fact allows the reuse of the microemulsion phase in a new extraction process, reducing the costs with surfactant regeneration

Efeito da frequência de amamentação sobre a taxa de ovulação após tratamento com desmame temporário + GnRH, sobre a incidência de luteólise prematura no primeiro ciclo estral pós-parto e sobre o desempenho da progênie de vacas Nelore

Avaliou-se o efeito da restrição na frequência de amamentação sobre o diâmetro folicular no dia 0 (DFOL), sobre a taxa de ovulação (TO), e sobre a incidência de luteólise prematura no primeiro ciclo estral pós-parto (ILP) de vacas Nelore multíparas, em anestro, submetidas à amamentação ad libitum (controle; n= 115) ou amamentação uma vez ao dia (restrito; n= 109), entre os dias -14 e 9 do experimento, e estudou-se o efeito desses tratamentos sobre o peso à desmama da progênie dessas vacas. Induziu-se ovulação com remoção de bezerros entre os dias -2 e 0 e aplicação de 100μg de GnRH no dia 0. Somente animais que ovularam foram mantidos no experimento (n= 125). A ocorrência de luteólise prematura foi avaliada por meio da dosagem da concentração sérica de progesterona nos dias 5 e 9. A TO não foi influenciada pelos tratamentos (55,8%; P>0,1), e as vacas do tratamento restrito apresentaram maior DFOL (10,90±0,26 vs. 10,18±0,21mm; P<0,05) e menor ILP (21,4% vs. 43,5%; P<0,05). Os bezerros do tratamento controle foram mais pesados (162,32±2,08 vs. 155,91±4,12kg; P<0,05). Conclui-se que a restrição na frequência de amamentação em vacas Nelore reduz a ILP, porém com possível efeito negativo no desenvolvimento dos bezerros.

Taxa de prenhez de vacas Nelore lactantes tratadas com progesterona associada à remoção temporária de bezerros ou aplicação de gonadotrofina coriônica eqüina

Avaliaram-se os efeitos da remoção temporária de bezerros (RTB) ou da aplicação de gonadotrofina coriônica eqüina (eCG) na taxa de prenhez (TP) de vacas Nelore lactantes tratadas com um dispositivo intravaginal liberador de progesterona (DILP). No experimento 1, 83 vacas Nelore e 102 mestiças (Nelore × Red Angus) foram distribuídas em três grupos. em dia aleatório do ciclo estral (D0), os animais do grupo 1 foram tratados com benzoato de estradiol (BE; 2,5 mg, IM, Estrogin®) e um DILP (1 g de progesterona, DIB®), removido no D9, quando também se administrou d-cloprostenol (150 µg, IM, Prolise®) e aproximadamente 12 horas após identificação do estro realizou-se a inseminação artificial. No grupo 2 (IATF), o tratamento foi semelhante ao aplicado no grupo 1, porém, administrou-se uma segunda dose de benzoato de estradiol (1 mg) no D10 e 30-36 horas mais tarde realizou-se a inseminação artificial em tempo fixo (IATF). No grupo 3 (IATF/RTB), os bezerros foram removidos a partir do D9 até a inseminação artificial com tempo fixo (IATF). As taxas de prenhez para as vacas Nelore e mestiças foram, respectivamente, de 7,69 e 41% (Controle); 23,52 e 59,57% (IATF); 69,44 e 55,81% (IATF/RTB). No experimento 2, 255 vacas Nelore lactantes foram distribuídas em três grupos. Os animais do grupo 4 (IATF) foram tratados com benzoato de estradiol (2 mg) e um DILP (1,9 g de progesterona, CIDR-B®) no D0 e no D8 sofreram remoção do DILP no D8 e administração de 25 mg de dinoprost (IM, Lutalyse®). No D9, foi aplicado benzoato de estradiol (1 mg) realizando-se a IATF 30-36 horas mais tarde. No grupo 5 (IATF/RTB), os bezerros foram removidos no D9 até a IATF. O grupo 6 (eCG) foi semelhante ao IATF, exceto pela aplicação de eCG no D9 (400 UI, IM, Novormon®). As taxas de prenhez foram de 50,57 (IATF), 53,57 (IATF/RTB) e 54,76% (eCG). A associação de RTB ao tratamento hormonal com DILP aumenta as taxas de prenhez, enquanto a adição de eCG ao tratamento não melhora as taxa de prenhez de vacas Nelore lactantes ciclando e em boa condição corporal.

Determinação da demanda química de oxigênio em águas por espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato

Propõe-se metodologia analítica para a determinação da demanda química de oxigênio(DQO) em águas e efluentes pouco poluídos, pela espectrofotometria simultânea dos íons crômio(III) e dicromato, após a clássica oxidação sulfocrômica das amostras, à quente e catalisada por íons Ag+. Demonstra-se que a inter-relação entre as concentrações de DQO, de crômio(III) formado e de dicromato residual permite simplificar a resolução numérica do sistema - de multicomponente, envolvendo as concentrações desses dois íons, e medidas de absorbância em pelo menos dois comprimentos de onda para monocomponente, envolvendo diretamente a concentração em DQO, e medida de absorbância num único comprimento de onda.

Influência dos íons K+ e Mg2+ na obtenção de apatitas biomiméticas

O crescimento da hidroxiapatita - HA, tanto no meio biológico quanto em soluções aquosas como a Synthetic Body Fluid - SBF, ocorre em meio contendo, além dos elementos Ca e P, elementos-traços essenciais tais como: Mg2+, HCO3-, K+ e Na+. Alguns destes elementos são conhecidos como inibidores do crescimento da HA, como Mg2+ e HCO3-. Neste trabalho, estudou-se a influência dos íons K+ e Mg2+ na formação de apatitas sobre substratos metálicos de Ti c.p. previamente tratados com NaOH 5M. Os efeitos destes íons no recobrimento obtidos, antes e após o tratamento térmico a 800ºC, foram analisados por microscopia eletrônica de varredura - MEV, espectroscopia de energia dispersiva de raios-X - EDX, difratometria de raios-X - DRX e espectroscopia no infravermelho - IV e mostraram que o efeito inibitório do Mg2+ na formação da HA se manifesta após o tratamento térmico. Diferentemente, o crescimento cristalino da HA não foi afetado pela presença do íon K+. Além disso, a formação de apatita carbonatada se deu também em soluções que não continham o íon CO3(2-) em sua composição.

Qualidade de um sistema latossolo-argissolo como receptor de efluentes no município de Lins(SP)

Este trabalho objetivou caracterizar um sistema de solos, evidenciando a propriedades que possam esclarecer sua dinâmica e contribuir para a definição de critérios que condicionem a aptidão destes solos como receptores de efluentes. Trata-se de uma área experimental de estudos, contígua à Estação de Tratamento de Esgoto do município de Lins (SP), onde o efluente é gerado a partir do tratamento de esgoto por sistema de lagoas de estabilização. Os solos, situados ao longo de uma vertente com ligeira inclinação, foram caracterizados por meio de análises, morfológica, granulométrica, química, mineralógica e micromorfológica, realizadas em amostras coletadas em cinco trincheiras em toposseqüência. Os solos são desenvolvidos a partir dos sedimentos arenosos da Formação Adamantina (Grupo Bauru) e constituem um sistema Latossolo - Argissolo onde a transição Bw - Bt ocorre lateralmente do topo para a base da vertente. Foram identificadas três fases pedogenéticas nesta associação de solos. A primeira, argiluviação e adensamento de partículas, responsável pela formação dos horizontes texturais, foi superposta pelos processos de latossolização e hidromorfismo, atuantes na dinâmica atual destes solos. Análises micromorfológicas mostraram tratar-se de solos com intensa porosidade, caracterizada pelo empilhamento dos grãos do esqueleto quartzoso amplamente predominante e pelo arranjo entre os microagregados granulares. A permeabilidade é ainda favorecida pela intensa ação da mesofauna. Os solos são distróficos e compostos por caulinita e óxidos de Fe na fração argilosa. Por constituírem um sistema frágil, a disposição de quaisquer tipos de resíduos nestes solos requer o monitoramento constante de suas propriedades, tanto para a manutenção, quanto para a recuperação da qualidade desta cobertura pedológica.

Comportamento fotofísico do antraceno em sistemas micro-heterogêneos argila-surfactantes-íons metálicos

Argilas constituem uma classe de complexos micro-heterogêneos e podem ser utilizados como substrato para adsorção. O seu comportamento de sorção em fase sólida intensificada pela presença de surfactantes, argilas organofílicas, é um importante fenômeno explorado pela tecnologia ambiental para a remoção de compostos orgânicos policíclicos (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, HPA) da água, introduzidos no ambiente por fontes antropogênicas. Este trabalho tem por objetivo estudar o comportamento fotofísico do antraceno, como modelo de HPA, em sistemas micro-heterogêneos argila-surfactantes-íons metálicos (M(II)= Cd(II), Cu(II), Hg(II), Ni(II) e Pb(II); surfactantes: CTACl; SDS; TR-X100). Os estudos foram conduzidos pelo monitoramento na mudança das propriedades de fluorescência estática e na supressão da emissão do antraceno utilizado como sonda fluorescente. Como supressores foram utilizados os cátions metálicos: Cd(II), Cu(II), Hg(II), Ni(II) e Pb(II). O perfil do espectro de fluorescência e os resultados dos ensaios de supressão da fluorescência da sonda permitiram inferir na localização do sítio de solubilização do antraceno nos sistemas micro-heterogêneos estudados e na conseqüente organização dos mesmos.

Potencial de produção de biogás remanescente nos efluentes de biodigestores abastecidos com dejetos de suínos, com e sem separação da fração sólida, e conduzidos sob diferentes tempos de retenção hidráulica

O objetivo foi avaliar o potencial poluidor remanescente dos efluentes de biodigestores abastecidos com dejetos de suínos com separação da fração sólida (CSFS) e sem separação da fração sólida (SSFS), e conduzidos sob diferentes tempos de retenção hidráulica (TRH). Os efluentes utilizados eram de biodigestores semicontínuos manejados com TRH de 15; 22; 29 e 36 dias, com e sem separação da fração sólida. Foram utilizados biodigestores batelada, que permaneceram em operação por todo o tempo em que houve produção de biogás (60 dias). Foram avaliadas a produção e a qualidade do biogás, bem como os potenciais de produção por kg de sólidos totais e sólidos voláteis, e as demandas química e bioquímica de oxigênio. Utilizou-se do delineamento inteiramente casualisado, em esquema fatorial 2x4, com três repetições por tratamento. Foram encontrados potenciais de produção de 385 e 117 litros de CH4kg-1 de SV adicionados no material SSFS e CSFS, respectivamente, no menor TRH (15 dias), e potenciais de produção de 74 e 18 litros de CH4kg-1 de SV adicionados no material SSFS e CSFS, respectivamente, no maior TRH (36 dias).

Tratamento de efluente de abatedouro de tilápia com adição de manipueira na fase anóxica

O objetivo deste trabalho foi avaliar a desnitrificação de efluente de abatedouro de tilápia, em reator em batelada. Para isto, foi avaliado o efluente gerado por uma indústria processadora de mandioca (manipueira) como fonte de carbono. Também foram avaliadas as condições de agitação do sistema. Os experimentos foram conduzidos em escala de laboratório, em que foram testados cinco níveis de agitação (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) e cinco níveis de relação DQO/N (0,1; 1,0; 3,2; 5,4 e 6,3), configurando-se um planejamento do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis +1 e - 1; quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e mais uma triplicata no ponto central (0), totalizando 11 ensaios. Avaliaram-se o desempenho da desnitrificação através da remoção de nitrato (%) e a remoção de nitrito (%). Durante o processo, também foram monitorados temperatura (ºC), pH e alcalinidade (mgCaCO3.L-1). Os resultados mostraram que a relação DQO/N teve influência significativa, com intervalo de confiança de 95%, sobre o processo de remoção de nitrato e nitrito, com faixa ótima de operação entre 3,2 e 5,4, cujas eficiências de remoção de nitrogênio foram de 100%.

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (uasb) em dois estágios seguidos de reator operado em batelada sequencial (RBS)

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

Tratamento de águas residuárias de suinocultura em reatores anaeróbios horizontais seguidos de reator aeróbio em batelada sequencial

Avaliou-se o desempenho de um sistema combinado anaeróbio-aeróbio para o tratamento de águas residuárias de suinocultura, com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST) de 18.624 e 11.395 mg L-1. Foram utilizados quatro reatores anaeróbios horizontais com volume total de 49,5 L cada, um com manta de lodo (RAHML) e três de leito fixo (RAHLF), instalados em série e seguidos de um reator aeróbio operado em batelada sequencial (RBS) com volume total de 339 L e com alimentação contínua. Nos RAHLF, foram utilizados como meios suporte de anéis de bambu, anéis plásticos de eletroduto corrugado e anéis de bucha (Luffa cillyndrica), respectivamente. Os tempos de detenção hidráulica (TDH) e as cargas orgânicas volumétricas (COV) aplicadas no RAHML foram de 12 e 10 h e 53 e 61 g DQO (L d)-1, respectivamente. O RBS foi operado com ciclo de 24 h e COV de 0,34 e 0,50 g DQO (L d)-1. As eficiências médias de remoção de DQOtotal e SST para o conjunto de reatores anaeróbios horizontais, em série, foram de 96 e 99%, e de 96 e 95%, respectivamente. As maiores produções volumétricas de metano ocorreram nos RAHLF, com valores médios de até 0,744 m³ CH4 (m³ reator d)-1. A inclusão do RBS permitiu melhorar a qualidade do efluente e a estabilidade do sistema de tratamento, atingindo eficiências de remoção de DQOtotal e SST de 99 e 99%, e de 98 e 99%, respectivamente. No RBS, ocorreu nitrificação e desnitrificação, com remoções de N-amoniacal de até 65%.

Start-up of horizontal anaerobic reactors with sludge blanket and fixed bed for wastewater treatment from coffee processing by wet method

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)