Biogenic nanosilver incorporated reverse osmosis membrane for antibacterial and antifungal activities against selected pathogenic strains: An enhanced eco-friendly water disinfection approach

Reverse osmosis (RO) membranes have been used extensively in water desalination plants, waste water treatment in industries, agricultural farms and drinking water production applications. The objective of this work is to impart antibacterial and antifungal activities to commercially available RO membrane used in water purification systems by incorporating biogenic silver nanoparticles (AgNPs) synthesized using Rosa indica wichuriana hybrid leaf extract. The morphology and surface topography of uncoated and AgNPs-coated RO membrane were studied using Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). Elemental composition of the AgNPs-coated RO membrane was analyzed by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX). The functional groups were identified by Fourier Transform Infrared spectroscopy (FT-IR). Hydrophilicity of the uncoated and AgNPs-coated RO membrane was analyzed using water contact angle measurements. The thermal properties were studied by thermogravimetric analysis (TGA). The AgNPs incorporated RO membrane exhibited good antibacterial and antifungal activities against pathogenic bacterial strains such as E. coli, S. aureus, M. luteus, K. pneumoniae, and P. aeruginosa and fungal strains such as Candida tropicalis, C. krusei, C. glabrata, and C. albicans.

Biodiesel Exhaust Treatment with HFAC Plasma supported by Red Mud: Study on DeNOx and power consumption

The concentration of Nitrogen Oxides (NOx) in engines which use biodiesel as fuel is higher compared to conventional diesel engine exhaust. In this paper, an attempt has been made to treat this exhaust using a combination of High frequency AC (HFAC) plasma and an industrial waste, Red Mud which shows proclivity towards Nitrogen dioxide (NO2) adsorption. The high frequency AC source in combination with the proposed compact double dielectric plasma reactors is relatively more efficient in converting Nitric Oxide (NO) to NO2. It has been shown that the plasma treated gas enhances the activity of red mud as an adsorbent/catalyst and about 60-72% NOx removal efficiency was observed at a specific energy of 250 J/L. The advantage in this method is the cost effectiveness and abundant availability of the waste red mud in the industry. Further, power estimation studies were carried out using Manley's equation for the two reactors employed in the experiment and a close agreement between experimental and predicted powers was observed. (C) 2015 The Authors. Published by Elsevier Ltd.

The physicochemical characteristics and anaerobic degradability of desiccated coconut industry waste water

Desiccated coconut industries (DCI) create various intermediates from fresh coconut kernel for cosmetic, pharmaceutical and food industries. The mechanized and non-mechanized DCI process between 10,000 and 100,000 nuts/day to discharge 6-150 m(3) of malodorous waste water leading to a discharge of 2646642 kg chemical oxygen demand (COD) daily. In these units, three main types of waste water streams are coconut kernel water, kernel wash water and virgin oil waste water. The effluent streams contain lipids (1-55 g/l), suspended solids (6-80 g/l) and volatile fatty acids (VFA) at concentrations that are inhibitory to anaerobic bacteria. Coconut water contributes to 20-50 % of the total volume and 50-60 % of the total organic loads and causes higher inhibition of anaerobic bacteria with an initial lag phase of 30 days. The lagooning method of treatment widely adopted failed to appreciably treat the waste water and often led to the accumulation of volatile fatty acids (propionic acid) along with long-chain unsaturated free fatty acids. Biogas generation during biological methane potential (BMP) assay required a 15-day adaptation time, and gas production occurred at low concentrations of coconut water while the other two streams did not appear to be inhibitory. The anaerobic bacteria can mineralize coconut lipids at concentrations of 175 mg/l; however; they are severely inhibited at a lipid level of = 350 mg/g bacterial inoculum. The modified Gompertz model showed a good fit with the BMP data with a simple sigmoid pattern. However, it failed to fit experimental BMP data either possessing a longer lag phase and/or diauxic biogas production suggesting inhibition of anaerobic bacteria.

Plasma-Arc Technology For The Thermal Treatment Of Chemical Wastes

Plasma-arc technology was developed to dispose of chemical wastes from a chemical plant by the Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences (CAS-IMECH). A pilot plant system with this technology was constructed to destroy two types of chemical wastes. The system included shredding, mixing, and feeding subsystems, a plasma-arc reactor of 150 kW, an off-gas burning subsystem, and a scrubbing subsystem. The additives (CaO, SiO2, and Fe) were added into the reactor to form vitrified slag and capture the hazardous elements. The molten slag was quickly quenched to form an amorphous glassy structure. A direct current (DC) experimental facility of 30kW with plasma-arc technology was also set up to study the pyrolysis process in the laboratory, and the experimental results showed the cooling speed is the most important factor for good vitrified structure of the slag. According to previous tests, the destruction and removal efficiency (DRE) for these chemical wastes was more than 99.999%, and the polychlorinated biphenyls (PCBs) concentration in the solid residues was in the range of 1.28 to 12.9mg/kg, which is far below the Chinese national emission limit for the hazardous wastes. A simplified electromagneto model for numerical simulation was developed to predict the temperature and velocity fields. This model can make satisfactory maximum temperature and velocity distributions in the arc region, as well as the results by the magneto hydrodynamic approach.

Estudio y proyecto de planta de tratamiento mecánico-biológico de RSU de acuerdo con la nueva normativa comunitaria

[ES]En el presente trabajo se llevará a cabo un análisis de los aspectos que se deben contemplar a la hora de realizar una planta de tratamiento mecánico biológico. Unido a la descripción del proceso, se dedicará parte del trabajo a estudiar el tratamiento de los olores que se generaran en las instalaciones. Se analizarán las distintas alternativas existentes para el desarrollo del proceso, viendo los distintos equipos que pueden estar implicados en el tratamiento mecánico y las diferentes posibilidades en el tratamiento biológico. A modo de justificación de estas instalaciones se describirán las ventajas ambientales y económicas del método propuesto. Además se realizará un estudio preliminar para la construcción de una planta diseñada para tratar los residuos generados por una determinada comunidad.

Application of algal bioassays in the determination of eutrophic power of waste water (”Conclusions” only) [Translation from: 1g.Sanita pubbl. 31 257-267, 1975]

The best evidence for establishing the level of eutrophy of a water-body is its algal production which makes it possible to identify the type and the intensity of the eutrophication according to the kind and number of algal species present: when the number of algae exceeds half a million per litre then one speaks o an ”algal bloom”. The scope of the present research aims to verify if the alga Selenastrum capricornutum can be used as a test alga under our culture conditions and to determine the eutrophic level of the secondary effluent of a modern plant for the treatment of domestic discharge and to investigate the eventual ”limiting factors”. Finally this paper aims to study the effect on the secondary effluent of tertiary treatment carried out artificially in the laboratory.

Planta de generación de energía eléctrica de 5MWe mediante lodos de EDAR

[ES]Este proyecto pretende plantear una solución viable y que, por tanto, resulte económicamente rentable, para la gestión de los lodos de depuradora generados en una estación de tratamiento de aguas residuales. Así, este documento se centrará, por una parte, en realizar un acercamiento al mundo de la depuración de aguas residuales y en estudiar los distintos procesos y tratamientos que se llevan a cabo en una depuradora, y por otra, planteará la valorización energética de los lodos mediante su combustión en una planta de generación de energía eléctrica como la solución al problema de gestión que suponen, no sin antes haber valorado las distintas alternativas posibles en cuanto a la salida que se les podría dar a estos fangos. De esta forma, la base del proyecto, una vez se haya optado por la alternativa de la valorización energética como la opción a desarrollar, consistirá en plantear los principios y fundamentos necesarios para el diseño de la planta de generación de energía eléctrica mediante lodos de depuradora que se pretenderá instalar. Se realizará, por tanto, una descripción de la planta generadora de electricidad detallándose el proceso que se llevará a cabo en la misma. Asimismo, se realizará el dimensionamiento de los diferentes equipos que tomarán parte en dicho proceso. Para finalizar, se planteará el estudio económico y de rentabilidad del proyecto que constituirá la creación de una planta de generación eléctrica mediante lodos, con el fin de comprobar el grado de viabilidad del mismo, y se analizarán los posibles riesgos a los que puede exponerse un proyecto de este tipo.

Avaliação de diferentes estratégias de biorremediação de solo argiloso contaminado por óleo em biorreator de fase semi-sólida

A prática da troca de óleo lubrificante usado, particularmente óleos automotivos, representa um grave problema ambiental em função de sua natureza perigosa, do manuseio incorreto e do descarte indiscriminado no meio ambiente. A investigação quanto à remediação de áreas contaminadas por esse resíduo torna-se necessária, particularmente para solo de natureza argilosa. O presente estudo teve por objetivo avaliar a biorremediação de um solo argiloso contaminado por óleo lubrificante utilizando biorreatores de fase semi-sólida. Frascos tipo Erlenmeyer, contendo 20 g de solo contaminado com 3% (m/m) de óleo lubrificante, em triplicata, foram mantidos em temperatura e agitação constantes, segundo as seguintes estratégias de tratamento: (i) Bioestímulo com ajuste de nutrientes (BIOE); (ii) Bioaumento com adição de inóculo microbiano aclimatado (BIOA); (iii) Bioestímulo e adição de surfactante sintético Tween-80 (BIOES); (iv) Bioaumento, bioestímulo e surfactante sintético Tween-80 (BIOAS) e (iv) controle, com água destilada purificada (CONT). A eficiência de remoção do contaminante foi avaliada após 68 dias de tratamento por análises de evolução de CO2, redução de COT, decaimento de HTP, de n-alcanos e frações de hidrocarbonetos saturados, aromáticos e compostos polares. O tratamento BIOAS resultou na maior produção de CO2 acumulada (1247,0 mg.20g-1 de solo) seguida pelo tratamento BIOES (1077,6 mg.20g-1 de solo). Ao final do experimento, todos os tratamentos reduziram significativamente os teores de HTPs quando comparados ao controle (11,14,2%). Os tratamentos BIOAS e BIOES não apresentaram diferenças significativas quanto à redução de HTPs (42,03,7% e 37,46,3%, respectivamente). Tanto o bioestímulo quanto o bioaumento mostraram-se estratégias com potencial para aumentar a eficácia da biorremediação de solos argilosos, sendo que a adição de surfactante foi o fator mais importante, tendo aumentado significativamente a capacidade de remoção em ambas as estratégias. O uso de biorreatores em fase semi-sólida na biorremediação de solo argiloso contaminado com óleo lubrificante mostrou-se bastante promissor e tal estratégia pode ser aplicada em escala imediatamente superior

Biofiltração de compostos orgânicos voláteis e gás sulfídrico em estações de despejos industriais de processamento de hidrocarbonetos.

Neste trabalho foi estudado o tratamento simultâneo por biofiltração de emissões de compostos orgânicos voláteis, COV e gás sulfídrico, H2S, em estações de tratamento de despejos industriais, de refinaria de petróleo, ETDI. A biofiltração dos gases emanados da EDTI mostrou ser uma técnica de alta eficiência, atingindo valores de 95 a 99 % para tratamento simultâneo de COV e H2S em concentrações de 1000 e 100 ppmv, respectivamente. Foram realizados testes em 95 dias consecutivos de operação, em uma planta piloto instalada na Superintendência da Industrialização do Xisto, SIX, em São Mateus do Sul, Paraná, de março a agosto de 2006. O biofiltro foi do tipo fluxo ascendente, com 3,77 m3 de leito orgânico, composto de turfa, carvão ativado, lascas de madeira, serragem brita fina além de outros componentes menores. Foi realizada inoculação biológica com lodo filtrado de estação de tratamento de esgoto sanitário. As vazões de gás aplicadas variaram de 85 a 407 m3/h, resultando em taxas de carga de massa de 11,86 a 193,03 g de COV/h.m3 de leito e tempos de residência de 24 segundos a 6,5 minutos, com tempo ótimo de 1,6 minutos. A capacidade máxima de remoção do sistema encontrada, nas condições testadas, foi de 15 g de COV/h. m3, compatível com os valores encontrados na literatura para depuração biológica de COV na escala praticada. Também foi verificada a redução de componentes específicos de BTX, demonstrando boa degradabilidade dos compostos orgânicos. Finalmente o biofiltro demonstrou boa robustez biológica diante dos desvios operacionais intencionalmente provocados, tais como falta de umidade do leito, baixa temperatura, alta vazão, falta de carga de COV e baixo pH do leito. Depois de retomada a condição de operação estável, a biofiltração rapidamente atingiu o estado de equilíbrio, assegurando o uso eficiente e confiável da técnica no tratamento de gases de EDTI na indústria do hidrocarbonetos ou em refinarias de petróleo.

Caracterização e manejo de resíduos gerados nos laboratórios do Instituto de Biologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, IBRAG, UERJ.

O crescimento da população mundial, aumento da industrialização e consumo de bens e serviços, tem aumentado significativamente a geração de resíduos que vem causando impactos negativos na saúde humana e ambiental. Neste contexto, se destaca a geração de produtos perigosos, tais como, os resíduos de serviços de saúde- RSS. Por apresentarem riscos à saúde da população e do meio ambiente, recomendações, normas e legislações surgiram para orientar a melhor maneira o manejo e disposição final destes resíduos. No Brasil, as resoluções NBR 306/04 e CONAMA 358/05 dão diretrizes para a elaboração de um Plano de Gerenciamento de Resíduos de Serviços de Saúde-PGRSS. Os laboratórios de pesquisa e ensino, como geradores de RSS, precisam se adequar à legislação, porém existem poucos estudos e a legislação não aborda especificamente os resíduos destes laboratórios. Os laboratórios e unidades da UERJ, geradores de RSS, não possuem PGRSS. Na UERJ, somente dois estudos levantaram os resíduos gerados em laboratórios, entretanto os dados levantados para o Instituto de Biologia são incompletos. Este estudo buscou avaliar o manejo dos resíduos biológico, químico, radioativo e perfurocortante nos laboratórios do Instituto de Biologia. Os dados foram coletados pelas informações dadas pelos professores, funcionários ou alunos dos laboratórios e por observação direta. Os dados de manejo foram analisados de acordo com a RDC 306/04 Anvisa, da Resolução CONAMA 358/05 e das fichas de segurança dos produtos químicos. Foram estudados 83% dos laboratórios do Instituto de Biologia. Destes, 43% geram resíduos químicos. Dos laboratórios caracterizados, 19 laboratórios geram somente resíduo químico. No pavilhão Américo Piquet estão localizados 63% dos laboratórios geradores de resíduos biológicos, químicos, perfurocortantes ou radioativos. Do total de resíduos gerados nos laboratórios, cerca de 80% foi de resíduo biológico, 15% de resíduo químico e 5% de resíduo perfurocortante. O manejo dos resíduos nos laboratórios é realizado de maneira confusa, geralmente os erros estão na segregação, identificação e acondicionamento. De maneira geral, as informações sobre o manejo utilizado para os resíduos são incompletas, desconhecidas ou imprecisas. As ações incorretas do manejo de resíduos são características para cada tipo de resíduo; no resíduo biológico, freqüentemente, encontraram-se resíduos comuns. O resíduo químico é geralmente descartado sem tratamento prévio na rede de esgoto. O resíduo radioativo não possui identificação e acompanhamento do decaimento, para posterior descarte. No resíduo perfurocortante encontrou-se, freqüentemente, resíduo biológico e químico misturados. Para o sucesso de um futuro Plano de Gerenciamento de Resíduos, a capacitação dos profissionais é muito importante. A Instituição deve investir na consolidação desse trabalho, considerando que ela não pode se furtar de adotar uma postura pró-ativa com relação aos problemas ambientais, sejam eles dirigentes da instituição, ou profissionais que ali atuam. Espera-se que essa pesquisa possa auxiliar neste sentido.

Gerenciamento de resíduos sólidos nas atividades de exploração offshore de óleo e gás.

Apesar da relevância econômica, a atividade de Exploração e Produção (E&P) é considerada potencialmente causadora de impactos ambientais, dentre estes destaca-se a geração de resíduos sólidos. Neste cenário, estão sendo criados uma série de regulamentações e acordos internacionais cada vez mais restritivos pertinentes a esta temática, dentre estes a Nota Técnica CGPEG/DILIC/IBAMA n 01/11, que estabelece a implementação do Projeto de Controle da Poluição (PCP). Além de marcos regulatórios cada vez mais rígidos, o gerenciamento de resíduos é fundamental para a minimização de impactos ambientais, pois se o mesmo não for realizado de maneira eficiente, pode gerar custos e problemas ambientais e a imagem da empresa pode ficar comprometida através de passivos ambientais. Sendo assim, o presente trabalho visa analisar o processo de Gerenciamento de Resíduos Sólidos gerados em instalações marítimas de perfuração de poços de petróleo, bem como a adequação deste processo à legislação vigente de modo a identificar os principais entraves para a minimização dos efeitos ambientais provocados pela atividade. O estabelecimento de um marco regulatório para controle da poluição dessa atividade definiu novas diretrizes, que levarão a redução dos quantitativos gerados, bem como a adoção de melhores formas para tratamento e disposição dos resíduos. Contudo, o crescimento das atividades de exploração de petróleo deverá ser acompanhado também do desenvolvimento e ampliação do mercado nacional voltado ao transporte, tratamento e disposição final de resíduos, de forma a reduzir ao máximo o impacto ambiental causado por estas atividades.

Oyster mushroom waste as manure in fish culture: a preliminary study

In an attempt to recycle the waste substrates of the oyster-mushroom crop, tanks were stocked with seed of Indian major carp Cirrhinus mrigala at the rate of 600,000/ha and waste substrate was applied at weekly interval at 0, 50, 100, 150, 200 and 250 g/tank. Oyster mushroom waste not only provided highly nutritive colonised detritus to the fish as direct feed, but also produced rich plankton in the tank. In waste treated tanks, production was better than in the control in 150, 200 and 250 g/tank treatment suggesting the possibility of fish-oyster mushroom integration.