Remo����o de ��leo da ��gua de produ����o por flotação em coluna utilizando tensoativos de origem vegetal

In the petroleum industry, water is always present in the reservoir formation together with petroleum and natural gas and this fact provokes the production of water with petroleum, resulting in a great environmental impact. Several methods can be applied for treatment of oily waters, such as: gravitational vases, granulated media filtration systems, flotation process, centrifugation process and the use of hydrocyclones, which can also be used in a combined way. However, the flotation process has showed a great efficiency as compared with other methods, because these methods do not remove great part of the emulsified oil. In this work was investigated the use of surfactants derived from vegetable oils, OSS and OGS, as collectors, using the flotation process in a glass column with a porous plate filter in its base for the input of the gaseous steam. For this purpose, oil/water emulsions were prepared using mechanical stirring, with concentrations around 300 ppm. The air flow rate was set at 700 cm3/min and the porous plate filter used for the generation of the air bubbles has pore size varying from 16 to 40 Pm. The column operated at constant volume (1500mL). A new methodology has been developed to collect the samples, where, instead of collecting the water phase, it was collected the oil phase removed by the process in the top of the flotation column. It has been observed that it is necessary to find an optimum surfactant concentration to achieve enhanced removal efficiency. Being for OSS 1.275 mmol/L and for OGS 0.840 mmol/L, with removal efficiencies of 93% and 99%, respectively, using synthetic solutions. For the produced water, the removal in these concentrations was 75% for OSS and 65% for OGS. It is possible to remove oil from water in a flotation process using surfactants of high HLB, fact that is against the own definition of HLB (Hydrophile-Lipophile Balance). The interfacial tension is an important factor in the oil removal process using a flotation process, because it has direct interference in the coalescence of the oil drops. The spreading of the oil of the air bubble should be considered in the process, and for the optimum surfactant concentrations it reached a maximum value. The removal kinetics for the flotation process using surfactants in the optimum concentration has been adjusted according to a first order model, for synthetic water as for the produced water.

Utiliza����o de uma coluna de flotação para remo����o de compostos org��nicos da ��gua de produ����o

Innovative technologies using surfactant materials have applicability in several industrial fields, including petroleum and gas areas. This study seeks to investigate the use of a surfactant derived from coconut oil (SCO saponified coconut oil) in the recovery process of organic compounds that are present in oily effluents from petroleum industry. For this end, experiments were accomplished in a column of small dimension objectifying to verify the influence of the surfactant SCO in the efficiency of oil removal. This way, they were prepared emulsions with amount it fastens of oil (50, 100, 200 and 400 ppm), being determined the great concentrations of surfactant for each one of them. Some rehearsals were still accomplished with produced water of the industry of the petroleum to compare the result with the one of the emulsions. According to the experiments, it was verified that an increase of the surfactant concentration does not implicate in a greater oil removal. The separation process use gaseous bubbles formed when a gas stream pass a liquid column, when low surfactant concentrations are used, it occurs the coalescence of the dispersed oil droplets and their transport to the top of the column, forming a new continuous phase. Such surfactants lead to a gas-liquid interface saturation, depending on the used surfactant concentration, affecting the flotation process and influencing in the removal capacity of the oily dispersed phase. A porous plate filter, with pore size varying from 40 to 250 mm, was placed at the base of the column to allow a hydrodynamic stable operation. During the experimental procedures, the operating volume of phase liquid was held constant and the rate of air flow varied in each experiment. The resulting experimental of the study hydrodynamic demonstrated what the capturing of the oil was influenced by diameter of the bubbles and air flow. With the increase flow of 300 about to 900 cm3.min-1, occurred an increase in the removal of oil phase of 44% about to 66% and the removal kinetic of oil was defined as a reaction of 1�� order

Nitrifica����o de efluentes de reatores anaer��bicos em filtros submersos aerados

Although the good performance in organic matter and suspended solids removal, the anaerobic reactors are unable to remove ammonia nitrogen from sewage, which makes indispensable to include a step of post-treatment for removal of ammonia or nitrate as necessary. This paper presents the performance of a new variant technology, where the nitrification unit, preceded by anaerobic units, is a submerged aerated biological filter, without continuous sludge discharge in their daily operation. The oxygenation system is very simple and inexpensive, consisting of perforated hoses and compressors. The anaerobic reactors are a septic tank with two chambers followed (8.82 m��) and two parallel anaerobic filters (36 m�� each) filled with ceramic bricks and conics plastic parts. Both followed aerated filters were filled with cut corrugated conduit. The study evaluated the behavior of the system with constant domestic sewage flow (10 m��/d) and different aeration conditions, are these: stage 01, when applied air flow of 0.01 m�� air/min in both aerated filter; stage 02, remained in the initial air flow rate in the second aerated filter and increased at the first to 0.05 m�� air/min; at last, at last, in stage 03, the air flow rate of first aerated filter was 0.10 m�� air/min and on the second remained at 0.01 m�� air/min. The filter FA1 received load of 0.41 kg COD/m��.d, 0.37 kg COD/m��.d and 0.26 kg COD/m��.d on phases 01, 02 and 03, respectively. The FA2 received loads of 0.25 kg COD/m��.d, 0.18 kg COD/m��.d and 0.14 kg COD/m��.d on phases 01, 02 and 03, respectively. During stage 01, were found the following results: 98% removals of BODtotal and 92% of CODtotal, with effluent presenting 9 mg/L of BODtotal final average and 53 mg/L of CODtotal average; suspended solids removals of 93%, with a mean concentration of 10 mg/L in the final effluent; 47% reduction of ammonia of FA2 to FAN 's, presenting average of 28 mg NNH3/ L of ammonia in the effluent with; the dissolved oxygen levels always remained around 2.0 mg/L. During stage 02, were found removals of 97% and 95% to BODtotal and suspended solids, respectively, with average final concentrations of 8 and 7 mg/L, respectively; was removed 60% of ammonia, whose final concentration was 16.3 mg NNH3/ L, and nitrate was increased to a final average concentration of 16.55 mg N-NO3/L. Finally, the stage 03 provided 6 mg/L of DBOtotal (98% removal) and 23 mg/L of CODtotal (95% removal) of final effluent concentrations average. At this stage was identified the higher ammonia oxidation (86%), with final effluent showing average concentration of 6.1 mg N-NH3/L, reaching a minimum of 1.70 mg N-NH3/L. In some moments, during stage 03, there was a moderate denitrification process in the last aerated filter. The average turbidity in the effluent showed around 1.5 NTU, proving the good biomass physical stability. Therefore, the results demonstrate the submerged biological filters potential, filled with high void ratio material (98%), and aerated with hoses and compressor adoption, in the carbonaceous and nitrogenous matter oxidation, also generating an effluent with low concentration of solids

Utiliza����o de uma coluna de flotação para remo����o de compostos org��nicos da ��gua de produ����o

Innovative technologies using surfactant materials have applicability in several industrial fields, including petroleum and gas areas. This study seeks to investigate the use of a surfactant derived from coconut oil (SCO saponified coconut oil) in the recovery process of organic compounds that are present in oily effluents from petroleum industry. For this end, experiments were accomplished in a column of small dimension objectifying to verify the influence of the surfactant SCO in the efficiency of oil removal. This way, they were prepared emulsions with amount it fastens of oil (50, 100, 200 and 400 ppm), being determined the great concentrations of surfactant for each one of them. Some rehearsals were still accomplished with produced water of the industry of the petroleum to compare the result with the one of the emulsions. According to the experiments, it was verified that an increase of the surfactant concentration does not implicate in a greater oil removal. The separation process use gaseous bubbles formed when a gas stream pass a liquid column, when low surfactant concentrations are used, it occurs the coalescence of the dispersed oil droplets and their transport to the top of the column, forming a new continuous phase. Such surfactants lead to a gas-liquid interface saturation, depending on the used surfactant concentration, affecting the flotation process and influencing in the removal capacity of the oily dispersed phase. A porous plate filter, with pore size varying from 40 to 250 mm, was placed at the base of the column to allow a hydrodynamic stable operation. During the experimental procedures, the operating volume of phase liquid was held constant and the rate of air flow varied in each experiment. The resulting experimental of the study hydrodynamic demonstrated what the capturing of the oil was influenced by diameter of the bubbles and air flow. With the increase flow of 300 about to 900 cm3.min-1, occurred an increase in the removal of oil phase of 44% about to 66% and the removal kinetic of oil was defined as a reaction of 1�� order.

Par��metros de dispers��o de ar em c��lulas mec��nicas de flotação em usinas brasileiras

O objetivo desse trabalho �� apresentar e discutir a determina����o dos par��metros de dispers��o de ar em c��lulas mec��nicas de flotação, em circuitos industriais brasileiros. Foram investigados os circuitos rougher e scavenger das usinas RPM, Taquari-Vassouras, Copebras e Fosf��rtil-Catal��o (atual Vale Fertilizantes). Nas usinas RPM e Taquari-Vassouras, foram determinados a velocidade superficial do ar (Jg), o hold-up do ar (��g), o di��metro m��dio de bolhas (d32) e o fluxo de ��rea superficial de bolhas (Sb). Para as outras usinas, foram determinados somente o Jg e ��g. Os resultados mostraram que, com exce����o da RPM, todos os circuitos investigados apresentaram baixos valores para os par��metros de dispers��o do ar. Taquari-Vassouras apresentou os mais baixos valores m��dios para Jg e ��g, respectivamente, 0,05 cm/s e 5%. Os maiores valores de Jg foram determinados no circuito rougher da Copebras, 1,17 cm/s, ao passo que a RPM apresentou os maiores valores para o hold-up e tamanho de bolha, respectivamente, 31% e 2,61mm. Os valores obtidos, para Sb, situaram-se abaixo daqueles reportados na literatura.

An��lise do sistema de tratamento de efluentes gasosos de uma central de valoriza����o energ��tica de res��duos s��lidos urbanos

Trabalho Final de Mestrado para obten����o do grau de Mestre Em Engenharia Qu��mica e Biol��gica Ramo de processos Qu��micos

An��lise do potencial impacte de efluentes de ind��strias de cer��mica e vidro na sa��de humana

O objectivo deste estudo consistiu na investiga����o da exist��ncia de um potencial risco para a sa��de humana, associado ao impacte ambiental dos efluentes l��quidos de ind��strias cer��micas e de vidro, nas ��guas superficais e subterr��neas, respectivamente. Este trabalho foi desenvolvido sobre um caso de estudo: na localidade de Casal da Areia, localizada no concelho de Alcoba��a, onde existia um conhecimento pr��vio da ocorr��ncia de descargas e consequente degrada����o da qualidade da ��gua. O estudo foi realizado em duas zonas da localidade. A primeira situada pr��xima da f��brica de vidro e a segunda zona pr��xima da zona industrial, onde se localizam as ind��strias de cer��mica. Nestas duas ��reas de estudo foram inventariados um total de tr��s pontos de ��gua com vista a analisar as altera����es qu��micas em rela����o a concentra����es de refer��ncia. Os dados foram recolhidos numa campanha de monitoriza����o com 2 fases: a 1�� no m��s de Abril e a 2�� no m��s de Junho de 2007. Os par��metros analisados foram o pH, s��lidos suspensos totais, oxig��nio dissolvido, car��ncia bioqu��mica de oxig��nio, oxidabilidade, f��sforo total, ortofosfatos, metais (Al, B, Ba, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Si, Ti, V e Zn) e ani��es (F-, Cl-, Br-, NO3 -, PO4 2- e SO4 2-). Constatou-se a exist��ncia de degrada����o qu��mica da ��gua subterr��nea, possivelmente relacionada com descargas provenientes da f��brica de vidro e cristal. Os dados relativos �� ��gua superficial n��o permitiram relacionar a degrada����o qu��mica verificada com a presen��a de efluentes da ind��stria cer��mica, dadas as caracter��sticas heterog��neas apresentadas por este efluente. As ��guas analisadas apresentaram, contudo, valores elevados de alguns par��metros teoricamente presentes em efluentes cer��micos. Na ��gua subterr��nea foram identificados alguns elementos que podem constituir potencial risco para a sa��de humana e ecossistemas, como o pot��ssio, alum��nio, mangan��s, n��quel, chumbo e zinco, fluoretos e sulfatos. No caso da ��gua superficial, esta n��o ter�� constituido um perigo para a sa��de j�� que n��o era utilizada para consumo humano e apenas os par��metros cloretos e alum��nio excediam o V.M.R. imposto para ��guas de rega.

Contribui����o para o estudo do comportamento a longo prazo do cobre, em solos arenosos submetidos a aplica����es de efluentes de suinicultura

Disserta����o apresentada para a obten����o do grau de Doutor em Engenharia do Ambiente, Sistemas Naturais e suas Tens��es, pela Universidade Nova de Lisboa Faculdade de Ci��ncias e Tecnologia

Avalia����o e Otimiza����o do Consumo de ��gua no Processo e do Sistema de Tratamento de Efluentes

O elevado consumo de ��gua associado �� escassez deste recurso contribuiu para que alternativas de reutiliza����o/reciclagem de ��gua fossem estudadas que permitam diminuir o seu consumo e minimizar a depend��ncia das ind��strias. Monitorizar e avaliar os consumos de ��gua, a n��vel industrial, �� imprescind��vel para assegurar uma gest��o sustent��vel dos recursos h��dricos, sendo este o objetivo da presente disserta����o. As alternativas encontradas na unidade industrial em estudo foram a substitui����o do equipamento sanit��rio e o aproveitamento do efluente tratado para opera����es de lavagem e/ou arrefecimento por contacto direto. A maioria do equipamento sanit��rio n��o �� eficiente, tendo-se proposto a substitui����o desse sistema por um de menor consumo que permitir�� uma poupan��a de 30 % no consumo de ��gua, que corresponder�� a 12 149,37 ���/ano, sendo o retorno do investimento estimado em 3 meses. O efluente industrial na entrada da ETAR e nas diferentes etapas - tratamento prim��rio de coagula����o/flocula����o; tratamento secund��rio ou biol��gico em SBR; tratamento terci��rio de coagula����o/flocula����o - foi caracterizado atrav��s da medi����o da temperatura, pH, oxig��nio dissolvido e pela determina����o da cor, turva����o, s��lidos suspensos totais (SST), azoto total, car��ncia qu��mica de oxig��nio (CQO), Car��ncia Bioqu��mica de Oxig��nio ao fim de 5 dias (CBO5) e raz��o CBO5/CQO. Esta caracteriza����o permitiu avaliar o efluente industrial bruto que se caracteriza por um pH alcalino (8,3 �� 1,7); condutividade baixa (451 �� 200,2 ��S/cm); elevada turva����o (11 255 �� 8812,8 FTU); cor aparente (63 670 �� 42293,4 PtCo) e cor verdadeira (33 621 �� 19547,9 PtCo) elevadas; teores elevados de CQO (24 753 �� 11806,7 mg/L O2) SST (5 164 �� 3845,5 mg/L) e azoto total (718 mg/L) e um ��ndice de biodegradabilidade baixo (raz��o CBO5/CQO de 1,4). Este estudo permitiu verificar que a efici��ncia global do tratamento do efluente foi 82 % na remo����o da turva����o, 83 % na remo����o da cor aparente, 96 % na remo����o da cor verdadeira, 85 % na remo����o da CQO e 30 % na remo����o dos SST. Quanto ��s efici��ncias de remo����o associadas ao tratamento prim��rio no que diz respeito �� turva����o, cor aparente, CQO e SST, apresentam valores inferiores aos referidos na literatura para o mesmo tipo de tratamento em efluentes similares. As efici��ncias de remo����o obtidas no tratamento secund��rio s��o inferiores ��s do tratamento prim��rio: turva����o, cor aparente, CQO e SST, pelo que procurou-se otimizar a primeira etapa do processo de tratamento Neste estudo de otimiza����o estudou-se a influ��ncia de cinco coagulantes ��� Sulfato de Alum��nio, PAX XL ��� 10, PAX 18, cloreto de ferro e a conjuga����o de PAX 18 com sulfato de ferro - e seis floculantes ��� Superfloc A 150, Superfloc A 130, PA 1020, Ambifloc 560, Ambifloc C58 e Rifloc 54 - no tratamento f��sico-qu��mico do efluente. O PAX 18 e o Ambifloc 560 UUJ foram os que apresentaram as mais elevadas efici��ncias de remo����o (99,85 % na cor, 99,87 % na turva����o, 90,12 % na CQO e 99,87 % nos SST). O custo associado a este tratamento �� de 1,03 ���/m3. Pela compara����o com os crit��rios de qualidade no guia t��cnico ERSAR, apenas o par��metro da CQO excede o valor, contudo o valor obtido permite diminuir os custos associados a um tratamento posterior para remo����o da CQO remanescente no efluente residual tratado.

Biodiscos : tratamiento biol��gico de contaminantes en efluentes l��quidos

El creciente aumento de la poblaci��n mundial ha generado un incremento de la demanda de agua con la consecuente disminuci��n de su disponibilidad, situaci��n que se ve agravada por la contaminaci��n de recurso h��drico. La generaci��n de aguas residuales es un hecho inevitable de toda actividad humana y los problemas asociados a las mismas causan deterioros ambientales y atentan contra la salud humana, debido a la ausencia de tratamientos adecuados y a los elevados costos de construcci��n de los mismos. La Universidad Cat��lica de C��rdoba a trav��s de uno de sus Equipos de Investigaci��n asume el compromiso de implementar un sistema que recupere el agua proveniente de los l��quidos residuales generados en el campus universitario. As��, se dise��a, construye e instala un prototipo que funciona como una innovadora planta compacta de remediaci��n de l��quidos residuales utilizando un reactor Biodiscos. Los Biodiscos o Contactores Biol��gicos Rotativos (RBC), forman parte de una de las tecnolog��as apropiadas y efi cientes para el tratamiento biol��gico-secundario de los l��quidos residuales con alto contenido de materia org��nica biodegradable. La planta piloto utiliza como tratamiento primario un separador de grasas y un sistema decantador; como tratamiento secundario un Biodiscos y como tratamiento terciario un clarifi cador y dosifi cador de cloro. Biodiscos es un sistema biol��gico, aer��bico de cultivo fi jo, constituido por un reactor formado por una serie de discos, montados sobre un eje que gira a escasas revoluciones en una cuba semicil��ndrica por donde circula el l��quido residual; los discos est��n sumergidos un 40% en el l��quido a tratar y sirven de soporte para que los microorganismos se adhieran y formen un fi lm llamado biopel��cula, responsable de la depuraci��n del efl uente, es decir, del consumo de los residuos s��lidos presentes en el l��quido. El l��quido que egresa de esta planta de tratamiento es agua limpia, apta para diferentes usos, en el caso del campus universitario de la UCC ser�� utilizado para riego ornamental del predio

EVALUACI��N DE LA CONSTANTE CIN��TICA k PARA EL EJERCICIO DE LA DBO EN EFLUENTES DE LA INDUSTRIA CHACINERA

La industria chacinera genera efluentes con alto contenido de materia org��nica, la cual puede evaluarse midiendo la demanda bioqu��mica de ox��geno (DBO). Conocer la velocidad a la cual es oxidada por v��a biol��gica permite dise��ar adecuadamente los sistemas de depuraci��n, como as�� tambi��n evaluar el impacto que su vertido puede ocasionar sobre el ambiente. En el presente trabajo se determin�� la constante de velocidad de reacci��n (k) y la demanda bioqu��mica de ox��geno ��ltima (L) para el efluente generado por un frigor��fico faenador de porcinos y elaborador de chacinados, considerando que el ejercicio de la DBO es directamente proporcional a la concentraci��n del sustrato (cin��tica de primer orden). Se evaluaron muestras del efluente recogidas en diferentes d��as de la semana, incub��ndolas durante diez d��as en condiciones est��ndar y se midi�� la DBO ejercida cada 24 horas. Con los valores encontrados se procedi�� a calcular los par��metros cin��ticos k y L utilizando el m��todo de los m��nimos cuadrados. Se encontraron valores de k de 0,25 - 0,85 d-1 (rango 0,60 d-1) y L de 1578 ��� 3270 mg/l (rango 1692 mg/l). La DBO ejercida luego de 5 d��as de incubaci��n (DBO5) oscil�� de 1328 ��� 2730 mg/l (rango 1402 mg/l). Los resultados de este estudio indican una importante variaci��n en la carga contaminante del efluente medida en t��rminos de DBO5, al igual que la velocidad de estabilizaci��n por v��a biol��gica evaluada seg��n los valores de k. Del mismo modo, la DBO5 expresa solo una fracci��n de la cantidad de ox��geno que se consumir�� para la estabilizaci��n del residuo en un sistema de depuraci��n o en el ambiente luego de su vertido. Estas situaciones influir��n en la eficiencia de las plantas de depuraci��n para este tipo de efluente a los efectos de lograr una adecuada depuraci��n. Se considera conveniente conocer los par��metros cin��ticos para optimizar el dise��o de las instalaciones para el tratamiento del efluente generado por la industria chacinera y evaluar adecuadamente el impacto ambiental de este residuo.

Riego por goteo con efluentes urbanos, uso de biosolidos y cobertura del suelo en la produci��n de ajo

En el mercado mundial del ajo, China participa con 78%, mientras que Argentina se ubica en segundo lugar, con 7 %. El agua dulce es un recurso cada vez m��s escaso. El riego por goteo tiene una eficiencia del 85 - 95 %. Los efluentes urbanos ofrecen agua para riego, son fuente de nutrientes y de materia org��nica para los cultivos. Los bios��lidos son materiales org��nicos ricos en nutrimentos derivados del tratamiento de las aguas negras y pueden ser reutilizados en agricultura. El uso de coberturas del suelo, mejoran la infiltraci��n, aumentan la retenci��n de humedad y evitan la acci��n directa del sol sobre el mismo. Los ensayos se realizar��n en el campo de la Planta Piloto de tratamiento de efluentes urbanos, ubicada en la Universidad Nacional de R��o Cuarto durante dos ciclos. El ajo se plantar�� a principios de Abril, en plano, distanciados 0.30 m entre hileras y 0.10 m sobre la hilera, a una densidad de 33 plantas m-2 y ser�� regado por goteo con efluentes tratados. El dise��o experimental ser�� en bloques completos al azar con cinco tratamientos y cuatro repeticiones: 1) Bios��lidos (7 tha-1) + herbicida; 2) Bios��lido (14 tha-1) + herbicida; 3) Suelo con cobertura de 2 Kgm2 de paja de trigo + herbicida, 4) Suelo con cobertura de 2 Kgm2 de paja de trigo, sin herbicida y 5) Testigo (suelo desnudo + herbicida). A cosecha se evaluar�� materia seca acumulada y presencia-ausencia de Escherichia coli y Salmonella sp. Posterior a los 60 d��as de almacenamiento se procesar��n los bulbos para evaluar rendimiento y calidad comercial. Los datos se analizar��n estad��sticamente aplicando ANAVA y test Duncan (��� = 0,05) si existen diferencia entre medias. El presente trabajo tiene por objetivo evaluar el efecto sobre el rendimiento, la calidad comercial y sanitaria del cultivo de ajo regado con efluentes y verificar el comportamiento de la cobertura del suelo. Se pretende una utilizaci��n racional del recurso h��drico y una producci��n aceptable de ajo atendiendo par��metros agron��micos y calidad alimentaria.