Tratamentos dos efluentes gerados na produção de biodiesel

The wastewaters from biodiesel production contain as primarily wastes sodium or potassium soaps, fatty acids, glycerin, alcohol and other contaminants. In general, these waters are chemically unsuitable for release to any water body, so, it is necessary the adoption of techniques for the treatment of this effluent. In this review, electrochemical, biological, physicochemical, and combined treatments reported for the removal of the wastewater containing pollutants come from biodiesel production have been summarized. In addition, the recovery, the reuse, the energy production and the synthesis of new compounds from the organic matter contained in this kind of effluent are also reviewed.

Descoloração de corantes industriais e efluentes têxteis simulados por peroxidase de nabo (Brassica campestre)

The removal of important textile dyes by turnip peroxidase (TNP) was evaluated. The textile effluents besides the residual dyes contain also chemical auxiliaries such as salts, dispersing and wetting agents. The effect of these was evaluated in the removal of the dyes reactive blue 21 and reactive blue 19 by TNP in synthetic effluents. A decrease of the efficency decolorization was observed. The action of the enzyme on colour removal of dye mixture was equivalent to the dyes alone. The chemical demand of oxygen in the effluent after enzymatic treatment had a significant increase in relation to the untreated effluent.

Processo UV/H2O2 como pós-tratamento para remoção de cor e polimento final em efluentes têxteis

Several problems are involved the treatment plants of textile effluents, mainly the low efficiency of color removal. This paper presents an alternative of post-treatment by UV/H2O2 process, for color removal in biologically treated textile effluents. The tests were performed in a photochemical reactor and samples were taken at different times to perform analyses. Using 250 mgH2O2.L-1, 96% removal of color was verified, indicating the dyes degradation. A reduction of 84% of aromatics compounds, 90% of TSS removal, and a further reduction of the organic fraction were observed, demonstrating that the process is effective as a post-treatment of effluents from textile industries.

Imobilização e caracterização de lacase e seu uso na biodegradação de efluentes de indústrias papeleiras

Laccase from Aspergillus sp was immobilized on glutaraldehyde-activated chitosan beads. A comparative study between free and immobilized laccase was conducted and the potential of the resulting immobilized derivative in the biodegradation of pulp and paper mill effluent was evaluated. The immobilized laccase is more resistant to various denaturing conditions, which allows for the reduction of 65% of the phenols (total and low molecular weight) and loss of 60% of total color in the effluent. These results show the potential of the immobilized laccase in the biodegradation of phenols, the chemical agents responsible for the high toxicity of the effluent generated in cellulose pulp industries.

Produção de hidrogênio via fermentação anaeróbia - aspectos gerais e possibilidade de utilização de resíduos agroindustriais brasileiros

Biological production of hydrogen through anaerobic fermentation has received increasing attention and offers a great potential as an alternative process for clean fuel production in the future. Considering biological systems for H2 production, anaerobic fermentation stands out, primarily due to its higher production of H2 compared with other biological processes. In addition the possibility of using different agro-industrial wastes as substrates opens up infinite possibilities. The development and implementation of sustainable processes for converting renewable materials into different value-added products is essential for the full exploitation of Brazilian agro-industrial wastes.

PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE MEMBRANAS DE CELULOSE REGENERADA A PARTIR DA CELULOSE EXTRAÍDA DE RESÍDUOS AGROINDUSTRIAIS PARA APLICAÇÃO EM PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

The aim of this study was to produce membranes using the adapted cuprammonium method. The cellulose utilized was obtained from recycled agroindustrial residues: sugarcane bagasse, corn stover and soybean hulls. The levels of Cu (II) ions in regenerated cellulose membranes produced with cellulose from bagasse, corn stover and soybean hulls were 0.0236 wt%, 0.0255 wt% and 0.0268 wt%, respectively. These levels were approximately 15 times lower than those observed in previous studies (0.3634 wt%). Cellular viability data show that membranes produced from bagasse cellulose do not present toxicity to the cellular cultures studied. These results demonstrate an evolution in production of regenerated cellulose membranes from agroindustrial residues mainly due to a decrease in the Cu (II) ions level, showing the possibility of application of these systems with improved membranes processing.

BIOSSENSOR ELETROQUÍMICO BASEADO NA ENZIMA TIROSINASE PARA A DETERMINAÇÃO DE FENOL EM EFLUENTES

AbstractThis work describes the development of a biosensor based on the tyrosinase enzyme (Tyr) for the determination of phenol (PHEN) in laboratory effluent samples derived from ammoniacal nitrogen analysis of the water samples from the Muquém dam in the city of Cariús, CE, using square-wave voltammetry (SWV). The electrode modification consisted of the immobilization of gold nanoparticles, multi-walled carbon nanotubes, cobalt phthalocyanine, and Tyr on a glassy carbon electrode. The electrolyte, pH, enzyme quantity, and voltammetric parameters were optimized to detect PHEN. The analytical curves presented a linear range from 4.97 × 10-6 mol L-1 to 6.10 × 10-5 mol L-1, and the detection limit (DL) and quantitation limit (QL) values were 4.81 × 10-6 mol L-1 and 4.97 × 10-6mol L-1, respectively. The repetition of measurements with the same biosensor and repetition for three other prepared biosensors exhibited a relative standard deviation (RSD) of 5.50 and 1.75%, respectively. The percentage recovery of PHEN in effluent samples varied from 86.40 to 105.04%. The stability of the biosensor was evaluated (at 21 days) with satisfactory results, showing 97.86% of the initial response. Moreover, the DL and recovery percentages agreed with the established values from CONAMA and ABNT, respectively. Thus, the electrode configuration developed seems a promising tool in the detection and quantification of PHEN in complex samples.

DESENVOLVIMENTO DE UMA TÉCNICA ULTRASSÔNICA PARA AVALIAR TEORES DE ÓLEO E GRAXA EM EFLUENTES DE BIOCOMBUSTÍVEIS

Ultrasound as a metrology tool has many applications in health care, industrial, and chemical analyses. Ultrasonic techniques are rapid, low-cost, non-invasive, and highly repeatable. Although ultrasound can be used to measure emulsions, no effort had been made thus far to optimize its sensitivity for metrological analysis. In this work, a technique for analyzing oil in water was validated. The wave velocity and attenuation were chosen as the ultrasonic parameters. The technique was implemented in the boundary region established by law for effluents from industrial plants involved with biofuel manufacturing. A technical effort of this study was to establish stable emulsions in concentrations close to the desired limit of study. The phase behaviours of pseudo-ternary oil, sodium chloride, and sodium lauryl sulphate were studied. The composition in the widest region of the diagram allowed for the formation of a stable emulsion, from which the ultrasound measurement was carried out. An analytical curve was obtained using ultrasonic attenuation to determine the content of oils and greases in wastewater ranging 15–240 ppm. The speed of sound did not appear to be an applicable parameter for this application. The technique was demonstrated to be an important alternative solution for the continuous monitoring of wastewater with regard to oil concentrations.

Aplicação da zeólita natural escolecita na remoção de metais pesados de efluentes industriais: competição entre os cátions e processo de dessorção

Efluentes aquosos industriais são a principal causa de contaminação das águas com metais pesados. Diante de uma legislação cada vez mais rígida para o descarte desses metais, o desenvolvimento de procedimentos eficientes e de baixo custo para o tratamento de efluentes contendo metais pesados torna-se de grande interesse. Um estudo sobre a capacidade de retenção de metais pesados pela zeólita natural escolecita foi realizado, de modo a se avaliar a viabilidade desta aplicação. Os cátions utilizados foram Mn(II), Cd(II), Ni(II) e Cr(III). Nesta etapa do trabalho, foi avaliado o comportamento da zeólita na adsorção seletiva de cátions presentes nos pares Cd/Mn, Cr/Ni, Cr/Cd e Ni/Mn, bem como a possibilidade de dessorção dos cátions metálicos adsorvidos em sua estrutura. A escolecita apresentou uma seletividade que pode ser relacionada, na maioria dos casos, à valência e ao raio iônico das espécies hidratadas. Os cátions Cr(III) e Ni(II) foram fortemente adsorvidos, não podendo ser substancialmente removidos por troca com cátions sódio ou cálcio. Dos cátions testados, apenas o Cd(II) apresentou comportamento de adsorção e de dessorção atípicos, demonstrando uma elevada labilidade no processo de troca iônica.

Estudo da aplicação do processo foto-Fenton solar na degradação de efluentes de indústria de tintas

Neste trabalho estudou-se a aplicabilidade do processo foto-Fenton utilizando irradiação solar no tratamento de dois efluentes (A e B) de uma indústria de tintas. Foi avaliada a influência da concentração inicial de peróxido de hidrogênio e ferro na remoção de carbono orgânico dissolvido (COD). Nos primeiros minutos de irradiação foi observada a descoloração e a remoção de odores. Para o efluente A, atingiu-se 75 % de remoção de COD durante 60 minutos de irradiação. Para o efluente B, adições múltiplas de peróxido de hidrogênio foram necessárias para aumentar a remoção de COD, 43 % em 60 minutos de irradiação. Os resultados obtidos mostram que o processo foto-Fenton solar pode ser aplicado ao tratamento dos efluentes gerados na indústria de tintas.

Efeitos da inoculação com rizóbio e da adubação nitrogenada na produção de mudas de Sesbânia em substrato constituído de resíduos agroindustriais

Com o objetivo de avaliar o efeito de diferentes fontes e doses de N e da inoculação com rizóbio na produção de mudas de Sesbania virgata (sesbânia), conduziu-se um experimento no qual se utilizou como substrato composto de bagaço de cana-de-açúcar + torta de filtro de usina peneirados (3:2, v:v) e decompostos. Foram testados os seguintes tratamentos em esquema fatorial: 3 doses de N (100, 200 e 300 mg/dm³) x 3 doses de N (uréia, sulfato de amônio e nitrato de amônio) + 2 tratamentos adicionais (inoculado e não-inoculado com rizóbio). As três adubações foram realizadas a cada 15 dias, sendo a primeira 30 dias após a semeadura. O experimento foi conduzido sob delineamento inteiramente casualizado, com três repetições compostas por 80 mudas. As mudas foram avaliadas em altura, diâmetro, massas de matéria seca da parte aérea e do sistema radicular, área foliar e potencial de regeneração de raízes. Conclui-se que para este substrato a inoculação das sementes foi suficiente para atender à demanda de N das mudas de sesbânia.

Substrato de cavas de extração de argila enriquecido com subprodutos agroindustriais e urbanos para produção de mudas de sesbânia

O trabalho teve como objetivo avaliar o crescimento, em casa de vegetação, de mudas de Sesbania virgata (Cav.) Pers., produzidas em substrato de cavas de extração de argila e adubadas com subprodutos orgânicos. As mudas foram cultivadas em vasos de 5 L, adicionando-se ao substrato "ferkal", composto de lixo urbano e torta de filtro, em diferentes doses (40, 80, 120 e 160 g dm-3), e comparadas com o controle (sem adubação). O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com cinco repetições, constituídas de uma planta. Aos quatro meses após a semeadura, foram feitas avaliações de altura, diâmetro do colo, matéria seca da parte aérea e de raízes laterais. Também foram determinados comprimento, área superficial das raízes laterais, colonização micorrízica e teores foliares de N, P e K. O substrato sem adubação originou mudas com maiores dimensões de altura, diâmetro do colo e matéria seca da parte aérea. Contudo, não houve diferenças com relação à matéria seca, comprimento e área superficial das raízes e colonização micorrízica, entre os tratamentos. Constatou-se tendência de crescimento dos valores das características morfológicas da parte aérea das mudas, à medida que as doses foram aumentadas. Os teores foliares de N, P e K das mudas que não receberam adição dos subprodutos foram menores em relação às mudas adubadas. Os resultados evidenciaram que o uso de sesbânia para revegetação de cavas de extração de argila não implica gastos adicionais com fertilizantes orgânicos. Entretanto, a adição dos subprodutos estudados pode favorecer a formação de serapilheira mais rica em nutrientes.

Concentração de Zn e Mn nos efluentes do beneficiamento de carvão mineral e em Typha domingensis Pers (TYPHACEAE)

O estudo objetivou investigar a concentração de zinco e manganês nos efluentes do beneficiamento de carvão e em Typha domingensis Pers. Amostras de sedimento, água, raízes, caules e folhas (n = 8 cada) foram coletadas no Lavador da Mina do Trevo, Siderópolis, SC, e em um banhado sem influência da mineração (área-controle). O conteúdo disponível dos metais no sedimento, dissolvido na água e total em T. domingensis, foi determinado por espectrofotometria de absorção atômica. Os dados de concentração de metais nos diferentes compartimentos e áreas foram submetidos ao teste "t", à análise de variância (ANOVA I) e à análise de correlação de Pearson (r). A significância estatística entre as diferenças verificadas na ANOVA foi avaliada por meio do teste SNK (Student-Newman-Keuls-Test), p < 0,05 e > 0,01. Zn e Mn apresentaram-se em concentrações mais elevadas no sedimento do que na água, nas duas áreas. Ambos os metais foram detectados na água em concentrações mais elevadas na área minerada do que na área-controle, enquanto no sedimento apenas o Zn seguiu essa tendência. T. domingensis concentrou Zn em valores mais elevados na raiz, enquanto o Mn, nas folhas, evidenciando, ainda, concentrações mais elevadas de Zn na área minerada do que na área-controle. A explotação do carvão, portanto, disponibilizou Zn e Mn em concentrações mais elevadas na área minerada do que aquelas verificadas na área não minerada, comprometendo, assim, a biota. T. domingensis comportouse como espécie concentradora de metais, o que comprova sua potencialidade para utilização na fitorremediação de áreas degradadas.

Curvas de distribuição de efluentes do íon nitrato em amostras de solo deformadas e indeformadas

Devido à grande importância em se avaliar o destino e o transporte de íons no solo, o presente trabalho teve o objetivo de obter os parâmetros de transporte do nitrato no solo, como a velocidade da água nos poros (v), o fator de retardamento (R), a dispersividade (lambda) e o coeficiente de dispersão (D), em solos de diferentes texturas e em amostras deformadas e indeformadas. O ensaio foi conduzido empregando as amostras deformadas e indeformadas oriundas de dois perfis distintos de solos, coletadas à profundidade de 0-20 cm, com aplicação de solução de nitrato de cálcio contendo 50 mg L-1 de NO3-. Após a obtenção dos parâmetros de transporte, ajustados pelo programa computacional CXTFIT, notou-se que as curvas de efluentes preparadas com solos a partir de amostra deformada superestimaram os valores dos parâmetros avaliados, com exceção da dispersividade, quando comparados à amostra indeformada, para os dois tipos de solo.

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).