Comportamento do reator seqüencial em batelada (RSB) sob estado estacionário dinâmico utilizando idade do lodo como parâmetro de controle operacional

O reator seqüencial em batelada (RSB) é uma variante de lodos ativados capaz de promover a remoção da matéria orgânica, a remoção dos nutrientes e a separação da fase sólida da líquida em uma unidade. A valorização das áreas urbanas, a carência de tratamento terciário e a crescente necessidade de redução nas dimensões de estações de tratamento de esgoto devem impulsionar o desenvolvimento de pesquisas sobre RSB em curto espaço de tempo. A partir deste cenário, o presente trabalho teve como objetivo modelar o comportamento do reator seqüencial em batelada a partir da teoria desenvolvida por Marais e colaboradores. Dentro deste contexto, a cinética de oxidação dos compostos orgânicos e do nitrogênio na forma amoniacal foi descrita e modelada. O trabalho experimental foi realizado em duas escalas: bancada e piloto. O experimento em escala de bancada foi dividido em duas fases. Foram utilizados dois RSBs e um sistema de fluxo contínuo. Um reator seqüencial em batelada (RSB1) foi operado com idade de lodo. O outro reator em batelada (RSB2) foi operado em função da relação F/M e o sistema de fluxo contínuo (FC1) por idade de lodo. Estes reatores foram utilizados como controle no monitoramento do RSB1 Na primeira fase, os três sistemas removeram apenas matéria orgânica. Na fase seguinte, removeram matéria orgânica e nitrogênio. A partir dos resultados obtidos em escala de bancada, foi possível concluir que o modelo desenvolvido pode ser aplicado ao reator seqüencial em batelada operando com idade de lodo, permitindo determinar a qualidade do efluente, a produção de lodo e o consumo de oxidante. Além disso, foi possível descrever o comportamento da taxa de consumo de oxigênio em função da oxidação da matéria orgânica biodegradável e da oxidação do nitrogênio na forma amoniacal. O reator seqüencial em batelada operado com idade de lodo (RSB1) alcançou remoção média de matéria orgânica de 90 % nas idades de lodo de 30, 20, 10 e 5 dias. A remoção média de nitrogênio mais elevada foi obtida na idade de lodo de 20 dias e atingiu 87 %. Nas demais idades de lodo a remoção média de nitrogênio variou entre 79 e 42 %. A modelagem do comportamento do reator seqüencial em batelada resultou numa proposta de metodologia para o dimensionamento que tem como finalidade abolir critérios obsoletos e inadequados para o dimensionamento de lodos ativados em batelada No experimento em escala piloto, foram utilizados um reator seqüencial em batelada, denominado RSB, e um sistema de fluxo contínuo com a configuração Bardenpho, denominado FC. Os sistemas de lodos ativados sob investigação foram monitorados em duas idades de lodo: 30 e 10 dias. Os dados do experimento em escala piloto mostraram que os processos físico-químicos e biológicos envolvidos na remoção de matéria orgânica e nitrogênio no RSB foram mais eficientes do que no Bardenpho quando trataram o mesmo esgoto doméstico e foram submetidos às mesmas condições operacionais. No RSB, obteve-se 88 e 89 % de remoção de matéria orgânica nas idades de lodo de 10 e 30 dias, respectivamente. Nesta seqüência das idades de lodo, a eficiência do Bardenpho caiu de 87 para 76 %. O sistema de fluxo contínuo removeu 66 e 52 % do nitrogênio total afluente nas idades de lodo de 10 e 30 dias, respectivamente. A eficiência do RSB na remoção de nitrogênio foi determinada apenas na idade de lodo de 10 dias e alcançou 69 %. A partir dos resultados obtidos em escala de bancada e piloto, constata-se que o reator seqüencial em batelada operando com idade de lodo pode ser utilizado no tratamento de esgoto doméstico e obter eficiência na remoção de matéria orgânica e nitrogênio igual ou superior ao sistema de fluxo contínuo.

Síntese, estudo cinético e análise microestrutural do sistema cério-níquel obtido pelo método pechini

The cerium oxide has a high potential for use in removing pollutants after combustion, removal of organic matter in waste water and the fuel-cell technology. The nickel oxide is an attractive material due to its excellent chemical stability and their optical properties, electrical and magnetic. In this work, CeO2-NiO- systems on molars reasons 1:1(I), 1:2(II) e 1:3(III) metal-citric acid were synthesized using the Pechini method. We used techniques of TG / DTG and ATD to monitor the degradation process of organic matter to the formation of the oxide. By thermogravimetric analysis and applying the dynamic method proposed by Coats-Redfern, it was possible to study the reactions of thermal decomposition in order to propose the possible mechanism by which the reaction takes place, as well as the determination of kinetic parameters as activation energy, Ea, pre-exponential factor and parameters of activation. It was observed that both variables exert a significant influence on the formation of complex polymeric precursor. The model that best fitted the experimental data in the dynamic mode was R3, which consists of nuclear growth, which formed the nuclei grow to a continuous reaction interface, it proposes a spherical symmetry (order 2 / 3). The values of enthalpy of activation of the system showed that the reaction in the state of transition is exothermic. The variables of composition, together with the variable temperature of calcination were studied by different techniques such as XRD, IV and SEM. Also a study was conducted microstructure by the Rietveld method, the calculation routine was developed to run the package program FullProf Suite, and analyzed by pseudo-Voigt function. It was found that the molar ratio of variable metal-citric acid in the system CeO2-NiO (I), (II), (III) has strong influence on the microstructural properties, size of crystallites and microstrain network, and can be used to control these properties

Estudo de adsorvente obtido de terras diatomáceas para remoção de metais pesados em águas produzidas: processamento, caracterização e dinâmica em leito fixo

The acceleration of industrial growth in recent decades on all continents aroused the interest of the companies to counter the impacts produced on the environment, spurred primarily by major disasters in the petroleum industry. In this context, the water produced is responsible for the largest volume of effluent from the production and extraction of oil and natural gas. This effluent has in its composition some critical components such as inorganic salts, heavy metals (Fe, Cu, Zn, Pb, Cd, ), presence of oil and chemicals added in the various production processes. In response to impact, have been triggered by research alternative adsorbent materials for water treatment and water produced, in order to removing oils and acids and heavy metals. Many surveys of diatomaceous earth (diatomite) in Brazil involve studies on the physico-chemical, mineral deposits, extraction, processing and applications. The official estimated Jazi are around 2.5 million tonnes, the main located in the states of Bahia (44%) and Rio Grande do Norte (37,4%). Moreover, these two states appear as large offshore producers, earning a prominent role in research of adsorbents such as diatomite for treatment of water produced. Its main applications are as an agent of filtration, adsorption of oils and greases, industrial load and thermal insulator. The objective of this work was the processing and characterization of diatomite diatomaceous earth obtained from the municipality of Macaíba-RN (known locally as tabatinga) as a low cost regenerative adsorbent for removal of heavy metals in the application of water produced treatment. In this work we adopted a methodology for batch processing, practiced by small businesses located in producing regions of Brazil. The characterization was made by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and specific surface area (BET). Research conducted showed that the improvement process used was effective for small volume production of diatomite concentrated. The diatomite obtained was treated by calcination at temperature of 900 oC for 2 hours, with and without fluxing Na2CO3 (4%), according to optimal results in the literature. Column adsorption experiments were conducted to percolation of the in nature, calcined and calcined fluxing diatomites. Effluent was used as a saline solution containing ions of Cu, Zn, Na, Ca and Mg simulating the composition of produced waters in the state of Rio Grande do Norte, Brazil. The breakthrough curves for simultaneous removal of copper ions and zinc as a result, 84.3% for calcined diatomite and diatomite with 97.3 % for fluxing. The calcined fluxing diatomite was more efficient permeability through the bed and removal of copper and zinc ions. The fresh diatomite had trouble with the permeability through the bed under the conditions tested, compared with the other obtained diatomite. The results are presented as promising for application in the petroleum industry

Projeto, construção e análise de um prototipo vibracional em escala de bancada aplicável ao tratamento de água de produção de petróleo bruto, mediante inovadora operação híbrida de adsorção e auto-flotação

A self-flotator vibrational prototype electromechanical drive for treatment of oil and water emulsion or like emulsion is presented and evaluated. Oil production and refining to obtain derivatives is carried out under arrangements technically referred to as on-shore and off-shore, ie, on the continent and in the sea. In Brazil 80 % of the petroleum production is taken at sea and area of deployment and it cost scale are worrisome. It is associated, oily water production on a large scale, carrier 95% of the potential pollutant of activity whose final destination is the environment medium, terrestrial or maritime. Although diversified set of techniques and water treatment systems are in use or research, we propose an innovative system that operates in a sustainable way without chemical additives, for the good of the ecosystem. Labyrinth adsor-bent is used in metal spirals, and laboratory scale flow. Equipment and process patents are claimed. Treatments were performed at different flow rates and bands often monitored with control systems, some built, other bought for this purpose. Measurements of the levels of oil and grease (OGC) of efluents treaty remained within the range of legal framework under test conditions. Adsorbents were weighed before and after treatment for obtaining oil impregna-tion, the performance goal of vibratory action and treatment as a whole. Treatment technolo-gies in course are referenced, to compare performance, qualitatively and quantitatively. The vibration energy consumption is faced with and without conventional flotation and self-flotation. There are good prospects for the proposed, especially in reducing the residence time, by capillary action system. The impregnation dimensionless parameter was created and confronted with consecrated dimensionless parameters, on the vibrational version, such as Weber number and Froude number in quadratic form, referred to as vibrational criticality. Re-sults suggest limits to the vibration intensity

Avaliação da genotoxicidade e da qualidade das águas do açude de Lucrécia/RN

The occurrence of human cancer in the municipality of Lucrécia (RN, Brazil) has shown high frequencies (INCA, 2007). Tests of micronucleus (MN) and nuclear abnormalities (NA) were performed to assess the genotoxic potential of water from the Lucrécia dam, which is located in a semi-arid region under the influence of crop irrigation and irregular rainfall. Water samples were collected in this source for analyzing the concentration of cyanobacteria, metals and radioactivity. Erythrocytes of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) were collected in dam and cells of human oral mucosa in the urban area of this municipality for the bioassays of MN and NA. In fish were also analyzed concentrations of metals in samples of liver and gills. The genotoxicity tests with biological samples of fish and humans have shown significant increases in the frequencies of MN and NA (p ≤ 0.05) and are indicative of increased DNA damage in relation to the control groups. In conclusion, the results obtained from water samples and biological municipality of Lucrécia indicates that the presence of chemical and microbiological pollutants, and increase of genotoxic in human of this municipality. We suggest the implementation of advanced water treatment, to prevent further degradation of the aquatic environment and decrease in the life quality. This research of environmental quality assessment was performed in order to contemplate a multi and interdisciplinary character of this water resource and that can induce genotoxic damage in the organisms in this study region

Sistema com aeração, decantação e filtragem para a melhoria da qualidade de água em irrigação localizada

A qualidade da água é muito importante para irrigação por gotejamento, pois ela escoa por pequenos bocais dos emissores, podendo ocorrer obstrução devido à deposição dos sólidos em suspensão. Portanto, antes da instalação do projeto, devem-se avaliar parâmetros de qualidade da água, para adotar medidas preventivas, evitando o risco de entupimento do sistema. Este trabalho teve como objetivo avaliar um sistema composto por aeradores com aspersores, sobre leito de pedra, para a precipitação dos íons Fe+2e Mn+2 em tanque de decantação, e um conjunto de filtragem composto por três filtros de areia e um de disco, em sistema de irrigação localizada. O trabalho foi realizado na Fazenda Alvorada, no município de Nova Granada - SP, no período de março a outubro de 2008. Foram realizadas determinações de variáveis físicas e químicas da água, ao longo do sistema de aeração, decantação e filtragem, o qual foi eficiente para a melhoria da qualidade de água, reduzindo os níveis de risco de entupimento de severo para médio e de médio para baixo. Oxigênio dissolvido, condutividade elétrica, pH, Fe+2e Fe+3 não diferenciaram a qualidade de água entre os pontos do sistema de tratamento, porém a turbidez, sólidos dissolvidos, sólidos em suspensão, ferro total e manganês total reduziram-se significativamente pelo uso do sistema proposto, melhorando a qualidade da água.

Declínio dos citros: algo a ver com o sistema de produção de mudas cítricas?

Na atualidade, a citricultura paulista enfrenta sérios problemas com o surgimento de novas enfermidades limitantes ao processo produtivo. Uma das alternativas para prevenir essas enfermidades é, seguramente, a produção de mudas certificadas, com borbulhas e sementes de assegurada qualidade genética e sanitária, produzidas em containers ou sacos plásticos, sob fiscalização dos órgãos competentes, garantindo-se, assim, a sanidade das mesmas. No entanto, tem-se verificado que grande parte do processo operacional de produção de mudas cítricas foi parcialmente adaptado da produção de essências florestais (eucalipto), onde se insere, principalmente, o emprego de tubetes com comprimento de 12 cm. Tal prática desencadeia uma grave deformidade morfológica no sistema radical das mudas cítricas, reduzindo o seu potencial de crescimento, quando são plantadas a campo, em local definitivo. Como a principal causa desencadeadora do declínio dos citros parece ser o estresse hídrico, plantas oriundas desse sistema de produção de mudas, mostram-se muito mais vulneráveis ao estresse e, conseqüentemente, a esta anomalia. Como atualmente todas as mudas produzidas no Estado de São Paulo provêm desse sistema de produção, seguramente o declínio dos citros tenderá a ser, futuramente, muito mais freqüente e severo nos casos de combinações vulneráveis à sua ocorrência.

Selectivity of the plant growth regulators trinexapac-ethyl and sulfometuron-methyl to cultivated species

The aerial spraying of plant ripeners on sugar cane (Saccharum officinarum L.) crops causes often the contamination of neighboring areas, which subsidizes formal complaints from the neighbors. These contaminations are due to spraying taking place during inadequate environmental conditions or from technical mistakes during the application. One of the most important causes of this contamination is the susceptibility of the species being cultivated surrounding sugar cane. In order to evaluate the effects of sugar cane plant ripeners trinexapac-ethyl and sulfometuron-methyl on peanuts, cotton, potato, coffee, citrus, beans, sunflower, cassava, rubber, soybean, and grapes, eleven experiments - one for each species - were carried out from May 2009 to Jan. 2010. The field experiment was set according to a completely random design with five treatments and four replications. Just before or during flowering, a single treatment of trinexapac-ethyl at 100 or 200 g ha-1 and sulfometuron-methyl at 7.5 or 15 g ha-1 was applied to plants. A control treatment (plants not treated) for each species was part of each experiment. Trinexapac, at the doses of 100 and 200 g ha-1, showed selectivity to peanuts, cotton, potato, coffee, citrus, sunflower, cassava, rubber, soybean, and grape. At the lowest dose (100 g ha-1), it was selective for bean. Sulfometuron, at the dose of 7.5 g ha-1, was selective for peanuts and, at the two studied doses (7.5 and 15 g ha-1), it was selective for coffee, citrus, cassava, and rubber.

Água de consumo humano como fator de risco à saúde em propriedades rurais

OBJETIVO: Verificar a qualidade higiênico-sanitária da água de consumo humano em propriedades rurais por meio da contagem de indicadores microbiológicos de potabilidade. MÉTODOS: Foram colhidas 180 amostras de água utilizada para consumo humano das fontes, reservatórios e ponto de consumo em 30 propriedades rurais, situadas na região Nordeste do Estado de São Paulo. Determinou-se o número mais provável de coliformes totais, Escherichia coli e o número de microrganismos mesófilos. Foi verificada a presença de medidas de proteção das fontes de abastecimento. RESULTADOS: Os resultados evidenciaram que 90% das amostras de água das fontes, 90% dos reservatórios e 96,7% de água de consumo humano, colhidas no período de chuvas, e 83,3%, 96,7% e 90%, daquelas colhidas respectivamente nos mesmos locais, durante a estiagem, estavam fora dos padrões microbiológicos de potabilidade para água de consumo humano. CONCLUSÕES: A água utilizada nas propriedades rurais foi considerada um importante fator de risco à saúde dos seres humanos que a utilizam. A adoção de medidas preventivas, visando à preservação das fontes de água, e o tratamento das águas já comprometidas são as ferramentas necessárias para diminuir consideravelmente o risco de ocorrência de enfermidades de veiculação hídrica.

Seedlings production of Tabebuia heptaphylla in different substrates and levels of irrigation, in greenhouse conditions

The objective of this research was to evaluate the growth of Tabebuia heptaphylla seedlings in distinct substrates with different amounts of urban waste compost and the relation between this growth and irrigation. A completely randomized experimental design was used, with a factorial arrangement of 15 substrates and 2 irrigation levels. The substrates were composed by the combination of different materials: urban waste, tanned cattle manure, vermiculite, soil and the commercial form Plantmax (R). For the study of the seedlings development, the following characteristics were evaluated: plant height, stem diameter at soil level, number of leaves, above ground dry matter, root system dry matter, relation between plant height and stem base diameter, Dickson quality index and relation between plant height and above ground dry matter. Evaluations of plant height, stem diameter at soil level and number of leaves were made at 75, 90, 105, 120, 135 and 150 days after sowing. According to the results, it was concluded that urban waste compost does not increase plant development. Significant differences in relation to the irrigation levels were found, with better results for the 150% irrigation level compared to 100% evapotranspiration.

Controle inteligente de pressão para uma rede sem reservatório de abastecimento urbano de água

The sanitation companies from Brazil has a great challenge for the XXI century: seek to mitigate the rate of physical waste (water, chemicals and electricity) and financial waste caused by inefficient operating systems drinking water supply, considering that currently we already face, in some cases, the scarcity of water resources. The supply systems are increasingly complex as they seek to minimize waste and at the same time better serve the growing number of users. However, this technological change is to reduce the complexity of the challenges posed by the need to include users with higher quality and efficiency in services. A major challenge for companies of water supplies is to provide a good quality service contemplating reducing expenditure on electricity. In this situation we developed a research by a method that seeks to control the pressure of the distribution systems that do not have the tank in your setup and the water comes out of the well directly to the distribution system. The method of pressure control (intelligent control) uses fuzzy logic to eliminate the waste of electricity and the leaks from the production of pumps that inject directly into the distribution system, which causes waste of energy when the consumption of households is reduced causing the saturation of the distribution system. This study was conducted at Green Club II condominium, located in the city of Parnamirim, state of Rio Grande do Norte, in order to study the pressure behavior of the output of the pump that injects water directly into the distribution system. The study was only possible because of the need we had to find a solution to some leaks in the existing distribution system and the extensions of the respective condominium residences, which sparked interest in developing a job in order to carry out the experiments contained in this research

Interferência de plantas daninhas no cultivo da melancia

A cultura da melancia é uma atividade explorada regionalmente, sendo uma das mais importantes fontes de renda familiar de pequenos municípios do médio Paranapanema, onde mudanças significativas no processo produtivo são atualmente constatadas, passando de mão-de-obra intensiva para uso de tecnologias promissoras, como é o caso do manejo de plantas daninhas. Um experimento foi conduzido no município de Oscar Bressani (SP), em área de produção comercial, com objetivo de estudar a interferência de plantas daninhas, no cultivo da melancia, na safra 2002/2003. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com dez tratamentos e quatro repetições, representadas por parcelas com área útil de 18 m², contendo quatro plantas de melancia e infestação prevalecente das espécies Sidaspp, Brachiaria humidicola, Commelina benghalensise Portulaca oleracea. A infestação das plantas daninhas foi estimada através de amostragens aleatórias das parcelas utilizando-se quadro vazado de ferro com 0,5 m de lado. Os tratamentos constaram de testemunhas capinadas e sem capina e diferentes épocas de controle da infestação, de forma que a cultura foi mantida na presença ou ausência das plantas daninhas até 7; 14; 28; 56 e 63 dias após a sua emergência (DAE). A ocorrência do período inicial de convivência possível maior que o período final estabeleceu o Período Crítico de Prevenção da Interferência do 9º ao 13º dias (PCPI= 9-13 DAE). A redução média da produtividade em função da interferência das plantas daninhas durante todo o ciclo da melancia foi de 41,4%. As características diâmetro e espessura da casca dos frutos também foram influenciadas pela convivência com a infestação durante todo o ciclo com decréscimos, de 7,9% e 23,3%, respectivamente, em média, ao contrário do comprimento e diâmetro de ramas e do ºBrix da polpa dos frutos, onde não foram constatadas diferenças significativas.

Deposição de calda de pulverização sobre plantas de salvínia em função de pontas de pulverização e arranjos populacionais entre plantas de Aguapé e Alface-D'Água

Este trabalho teve como objetivo avaliar o depósito de calda pulverizada por dois tipos de pontas de pulverização sobre plantas de Salvinia auriculata dispostas em diferentes arranjos populacionais com plantas de Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes. Um experimento foi conduzido em condições de caixas-d'água em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 2 x 8, sendo dois tipos de pontas de pulverização (ConeJet TXVK-8 e TeeJet DG 11002 VS) e oito proporções entre as plantas aquáticas, a saber: dominância total da área de cobertura da caixa-d'água pelas plantas de salvínia (100%); e as proporções entre plantas de salvínia e de aguapé ou alface-d'água a 75%:25%, 50%:50% e 25%:75%. Também foi utilizada uma densidade tripla, na qual as três espécies estiveram igualmente dispostas na proporção de 33%. Soluções dos corantes Amarelo Tartrasina FDC-5 a 3.500 ppm e Azul Brilhante FDC-1 a 1.000 ppm foram utilizadas como traçadores para as pontas TXVK-8 e DG 11002VS, respectivamente. A pulverização das soluções foi efetuada na mesma unidade experimental, com intervalo de 30 minutos entre si, com auxílio de um pulverizador costal pressurizado com CO2, calibrado de modo que proporcionasse volume de aplicação aproximado de 200 L ha-1. Não foram observadas diferenças estatísticas entre os tipos de pontas de pulverização nas diferentes proporções estudadas, exceto para depósitos totais de calda de pulverização nas plantas na condição de dominância total da salvínia, uma vez que a ponta ConeJet TXVK-8 foi superior à TeeJet DG 11002 VS. Os valores dos depósitos diminuíram com o aumento da proporção de plantas de aguapé na associação e foram na condição em que 25% de plantas de salvínia estiveram associadas a 75% de plantas de aguapé. A presença da espécie alface-d'água não influenciou a deposição de gotas sobre as folhas de salvínia.

Sensibilidade a herbicidas de acessos de aguapé coletados em reservatórios do Estado de São Paulo

Com o objetivo de avaliar o efeito de herbicidas em diferentes acessos de aguapé coletados em reservatórios de hidrelétricas do Estado de São Paulo, foi realizado um estudo no Núcleo de Pesquisas Avançadas em Matologia da FCA-UNESP, campus de Botucatu. A escolha das plantas geneticamente diferentes foi feita com base em estudos de variabilidade genética, nos quais se utilizou a técnica de RAPD. Avaliou-se o efeito dos herbicidas imazapyr nas doses de 62,5 e 125,0 g e.a. ha-1, glyphosate a 1.680 e 3.360 g e.a. ha-1 + 0,5% V/V de Extravon, diquat a 480 e 960 g i.a. ha-1 e 2,4-D a 670 e 1.340 g e.a. ha-1. Os seis acessos escolhidos foram colocados em caixas plásticas de 28,0 x 14,0 x 12,0 cm, contendo 4 litros de água. A aplicação dos produtos foi realizada com um simulador de pulverização pressurizado com ar comprimido, equipado com barra de aplicação com quatro bicos de jato plano Teejet 110.02 VS. A pressão constante de trabalho foi de 1,6 bar, e o consumo de calda, de 193 L ha-1. A velocidade de aplicação foi de 3,69 km h-1. Durante as aplicações, a temperatura do ar foi de 25 ºC e a umidade relativa de 73%. Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 3, 5, 7, 11, 21 e 28 dias, nas quais 0 consistiu em nenhum controle e 100 em morte de plantas. Todos os herbicidas e doses testados proporcionaram controle eficiente das plantas de aguapé, e os seis acessos estudados responderam de forma semelhante.