Tratamento de água residuária parcialmente solúvel em reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada e agitação mecânica: análise da influência da intensidade de agitação e do tamanho de biopartícula

Neste trabalho de doutorado utilizou-se um reator anaeróbio em batelada seqüencial contendo biomassa imobilizada em matrizes cúbicas de espuma de poliuretano e agitação mecânica, com volume total de 5.5 L e volume útil de 4.5 L. A agitação do meio líquido foi realizada com quatro tipos de impelidores (turbina tipo hélice, lâminas planas, lâminas planas inclinadas e lâminas curvas, testados individualmente, sempre em número de 3), com 6 cm de diâmetro. A pesquisa foi realizada em quatro etapas experimentais. A etapa 1 objetivou determinar o tempo de mistura no reator para cada tipo de impelidor, ou seja, o tempo necessário para que o meio líquido ficasse totalmente homogêneo. A etapa 2 objetivou selecionar o tipo de impelidor e a respectiva intensidade de agitação que garantisse a minimização da resistência à transferência de massa externa no sistema. As intensidades de agitação testadas variaram de 200 a 1100 rpm, dependendo do tipo de impelidor. A etapa 3 foi realizada com tipo de impelidor e intensidade de agitação definidos na etapa 2, mas variando-se o tamanho da biopartícula (0,5, 1,0, 2,0 e 3,0 cm de aresta). O objetivo desta etapa foi selecionar o tamanho de biopartícula que minimizasse a resistência à transferência de massa interna. De posse das condições operacionais otimizadas (tipo de impelidor, intensidade de agitação e tamanho de partícula de suporte), a etapa 4 constituiu na aplicação das mesmas para o tratamento de um resíduo real, sendo escolhida água residuária de suinocultura. Na etapa 1, os resultados mostraram que os tempos de mistura para todos os tipos de impelidores foram desprezíveis em relação ao tempo total de ciclo. A etapa 2 revelou tempos de partida muito curtos (cerca de 20 dias), em todas as condições testadas, sendo atingidas remoções de DQO próximas de 70%. Além disso, o tipo de impelidor exerceu grande influência na qualidade final do efluente, fato este claramente constatado quando as frações de DQO foram consideradas separadamente (filtrada e suspensa). De acordo com os resultados obtidos na etapa 3, o tamanho da biopartícula teve influência decisiva no desempenho do sistema, nas condições testadas. As velocidades de dissolução foram aparentemente influenciadas pelo empacotamento do leito de espuma, enquanto que o consumo da fração de DQO correspondente às amostras filtradas foi provavelmente influenciado por fatores mais complexos. Finalmente, o teste realizado com resíduo diluído de suinocultura demonstrou que a operação do reator em estudo para o tratamento deste tipo de água residuária é possível. Os dados operacionais mostraram que o reator permaneceu estável durante o período testado. A agitação mecânica provou ser eficiente para melhorar a degradação da DQO suspensa, um dos maiores problemas no tratamento deste tipo de água residuária. Sendo assim, de acordo com os dados experimentais obtidos ao longo do trabalho, pode-se afirmar que a agitação em reatores em batelada mostrou-se importante não somente para proporcionar boas condições de mistura ou melhorar a transferência de massa na fase líquida, mas também para melhorar a solubilização da matéria orgânica particulada, melhorando as velocidades de consumo de matéria orgânica.

Compostos orgânicos como substratos na formação de mudas de ipê-amarelo (Tabebuia Chrysotricha (Mart. Ex. Dc.) Standl) irrigadas com água residuária

A necessidade de estudar a utilização dos resíduos de podas de árvores é de grande importância ambiental para solucionar os problemas de resíduos sólidos existentes nas áreas urbanas junto com os resíduos de lixos domésticos. O estudo destes materiais foi avaliado com o desenvolvimento de mudas de ipê-amarelo (Tabebuia Chrysotricha (Mart. Ex. Dc.) sandl) em diferentes misturas de substratos e tipos de água para irrigação. O experimento foi instalado no Departamento de Engenharia Rural da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - UNESP, Câmpus de Jaboticabal. Foram realizados dois experimentos, avaliados juntamente com delineamento experimental em blocos casualizados, de oito substratos, duas qualidades de águas e quatro repetições, totalizando 64 parcelas. Cada parcela foi composta por 30 plantas (cinco linhas de seis plantas), sendo consideradas como úteis as três linhas de quatro plantas centrais da parcela. Foram testados oito substratos, resultantes da combinação de substrato comercial, composto de lixo e composto de poda de árvores com dois tipos de água de irrigação (água potável e residuária) e quatro repetições. Para acompanhar o desenvolvimento das mudas de ipê-amarelo, foram avaliados a altura da parte aérea das plantas (H) e o diâmetro do colmo (D). As características foram avaliadas aos 21; 42; 63 e 84 dias após a emergência. da análise dos resultados, possibilitou-se concluir que os substratos estudados promoveram diferenças significativas para a altura média das plantas e o diâmetro de colmo, em todos os períodos de avaliação. Os substratos 4 e 5 e a água residuária apresentaram os melhores resultados no desenvolvimento das mudas de ipê-amarelo.

Aplicação da água residuária das salinas no tratamento de efluente têxtil

The treatment of colored and alkaline effluent has been a challenge to the textile industry. An alternative to remove the colors of those effluents is applying magnesium chloride as a coagulant agent. The magnesium ion, in high pH, hydrolyzes itself, forming the magnesium hydroxide which has a large adsorptive area and positive electrostatic charges able to act as an efficient coagulant. The bittern wastewater from the salt industries has been studied as a potential font of this magnesium ion. Nowadays, this bittern wastewater is evicted into the sea, without any treatment or other use. This thesis has evaluated the potential of applying the wastewater from the salt industries in the treatment of dyeing effluent containing indigo dye and alkaline pH. All the experiments were made in jar tests simulating the chemical coagulation, flocculation and decantation steps ranging the pH and the concentration of magnesium ion. Were obtained removals between 96% and 76% for turbidity, apparent color, and true color, respectively, using 200mg/L Mg2+. The reduction of costs with acid, when were used the salt industries wastewater, comparing with Al2(SO4)3, was 62%. For the degradation of organic matter remaining in the clarified, around 900 mg/L, was applyed the advanced process of oxidation: photo-Fenton. The preliminary results showed 57% reduction in DOC. According to the results obtained, the salt industries wastewater can be applied, as coagulant, in the physical-chemical treatment of the denim dyeing wastewater, so it is not necessary a previous adjust of pH, efficiently and economically

Uniformidade de distribuição superficial e subsuperficial de água e de água residuária de suinocultura com irrigação por aspersão em malha

A irrigação por aspersão em malha está sendo bastante utilizada em café, pastagem, cana forrageira e capineiras, por ser sistema de baixo custo, de fácil instalação e manejo e por permitir fertirrigação com água residuária de suinocultura e de bovinocultura. Para determinar a uniformidade de distribuição de água e de água residuária de suinocultura nesse sistema de irrigação, foi conduzido um experimento na Fazenda-Escola da Universidade de Uberaba, empregando-se pluviômetros eqüidistantes, entre quatro aspersores de duas linhas laterais. O coeficiente de uniformidade de Christiansen (CUC) e o coeficiente de uniformidade de distribuição (CUD) foram superiores aos valores mínimos recomendados, mesmo com 200 m³ de água residuária de suinocultura por hectare por ano.

Compostagem da fração sólida da água residuária de suinocultura

Avaliar o desenvolvimento do processo de compostagem utilizando como substrato à fração sólida da água residuária de suinocultura foi o objetivo deste trabalho. Para a obtenção da fração sólida, a água residuária de suinocultura foi submetida ao peneiramento, utilizando-se de peneira com malha de 1 milímetro. Após separação, a fração sólida foi utilizada para a confecção de três leiras de compostagem, em pátio com piso de concreto e cobertura plástica. Durante a compostagem da fração sólida da água residuária de suinocultura, foram avaliados: temperatura, reduções de sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV), demanda química de oxigênio (DQO), carbono orgânico, matéria orgânica compostável (MOC), matéria orgânica resistente à compostagem (MORC), números mais prováveis (NMPs) de coliformes totais e coliformes termotolerantes, além do volume e dos teores de nutrientes no composto. A compostagem mostrou-se eficiente no tratamento da fração sólida da água residuária de suinocultura devido à elevada minimização do poder poluente dos dejetos, observando-se reduções de 71,24% nos teores de ST, 64,55% no volume, 56,89% no teor de DQO e 56,89% na MOC. Foram verificadas reduções de 100% nos NMPs de coliformes totais e termotolerantes, o que possibilita seu uso como adubo orgânico.

Viabilidade do tratamento de água residuária sintética têxtil em reator aeróbio de leito fixo

A continuous flow reactor, inoculated with Aspergillus niger AN400, with total volume of 5 L was operated at 29 degrees C, with eight hours of retention hydraulic time and 150 L.h(-1) of air flow rate in order to remove 25 mg.L(-1) of Congo Red dye from a synthetic wastewater. The feeding of the reactor, inoculated with Aspergillus niger AN400, was done in two phases: Phase I, with 0,5 g/L of saccharose and Phase II, with no saccharose. In Phase I, it was possible to verify efficiencies of organic matter and color (mg Pt.L(-1)) removal of 80 +/- 16% and 82 +/- 10%, respectively. In Phase II, the efficiency of organic matter removal was 75 +/- 13% and color removal was 89 +/- 7%. The higher removals of nutrients were achieved by the reactor in Phase I with 25% to ammonia, 90% to nitrite, 93% to nitrate and 21% to phosphorus. Apparently, the presence of saccharose improved the removal of the nutrients.

Características químicas de solo cultivado com soja e irrigado com água residuária da suinocultura

In this work the distribution was evaluated "in situ" of phosphorus (P), organic matter (MO), potassium (K), calcium (Ca), magnesium (Mg), cation exchange capacity (CEC), aluminum (Al), sum of bases (S), base saturation (V) and pH of a soil cultivated with soybean and irrigated with swine wastewater in the 0, 25, 50 and 75% levels. The factorial scheme was constituted by the 20, 40 and 60 cm soil depths and four wastewater levels with five repetitions. The results showed that significant difference occurred only for P, K and CEC in the soil profile. However, in all parameters, the 60 cm soil depth showed that the concentrations levels are similar to before the aplication of treatments.

Efeito da aplicação de água residuária de suinocultura no solo e na qualidade dos seus lixiviados

This study evaluates the behavior of swine effluent for their effects on soil and the quality of the leachate. In the incubation of soil with effluent were used 48 units in total with experimental application rates of 0, 50, 100 and 150 m(3). ha(-1). The soil pH and leached after the application of different rates remained acid and the values of ammonia in the argisols (Pax; Ultisol) showed minor values than in the witness soil while at the nitosols the values increased due to the application rates. The cation exchange capacity increased with greater intensity in argisols. The carbon/nitrogen relation was low showing a rapid mineralization of organic waste. The values of nitrate in leachate and the first of the phosphorus nitosol were higher than in the argisols, depending on the rate of application.

Análise de econometria de dois sistemas naturais de tratamento de água residuária na suinocultura

The aim of this work was to develop a detailed econometric analysis to compare a constructed wetland system - combined model, and a waste stabilization pond system - facultative pond, as a function of six different sizes of finishing pig farms and two waste management systems - wet and dry. The constructed wetland system using dried waste management showed the best economic results. This finding is due to the low-cost implementation a year both per animal and per kilogram of meat. This system also required the smallest area for waste treatment. The use of stabilization pond with wet waste management system showed a lower implementation cost a year per animal and per kilogram of meat, but it required large areas. The econometric analysis of both systems of wastewater treatment revealed an economy of scale.

Utilização de água residuária do processo pós-colheita do café na produção de mudas de cafeeiro

Intending to achieve better results on coffee production, the coffee producers began, since the 80s, to process the coffee postharvest, in order to ensure product's superior quality. However, with the processing, other problem appeared, the contamination of rivers, creeks, soil and water table from coffee wastewater (ARC). This paper had as main objective to use the ARC on the coffee plants' production verifying its viability and if the ARC is able to supply the coffee potassium requirements when they don't receive potassium chloride in the organic compound. The work was developed at Faculdade de Ciências Agronômicas - UNESP, Botucatu-SP, in a greenhouse located at Departamento de Engenharia Rural. The work consisted of 10 treatments on a 5×2 factorial (5 wastewater proportions of coffee after the harvest processing - 0%, 25%, 50%, 75% and 100% - and potassium chloride presence or absence in the composition), with 4 repetitions with a completely randomized statistical design. The ARC was applied each 48 hours in an irrigation depth of 10 mm. After 6 months, the plants' vegetative characteristic had been evaluated as well the chemical characteristics of the compound and of the plants. We observed that the treatments with potassium chloride presence showed worse vegetative characteristics compared with treatments which did not have KCl in its composition. Moreover, with the increase of the wastewater dosage, it happened a decrease in the vegetative characteristics, however an addition in the chemical characteristics of the compound. Also, the treatments without KCl presence and with 0% and 25% of coffee wastewater had been statistically equal, showing the viability in the use of the ARC in the production of coffee plants, since the compound does not contain KCl and that the water used in the composition is a mixture of 25% of ARC with 75% of common water.

Compostos orgânicos como substratos na formação de mudas de ipê amarelo [Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC) Standl.] irrigado com água residuária

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise econômica de dois sistemas naturais de tratamento de água residuária na suinocultura

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Utilização de água residuária do processo pós-colheita do café na produção de mudas de cafeeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Uso de água residuária com diferentes sistemas de irrigação no desenvolvimento e na qualidade microbiológica do meloeiro

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da vazão do microaspersor Amanco MF, antes e após o uso com água residuária

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)