Development of membranes for purification of liquid effluents from stainless steel pickling

Este trabalho foi desenvolvido no âmbito de um projecto europeu intitulado: “Operational demonstration of innovative and sustainable nitrate elimination in stainless steel pickling by higher power biological denitrification technique” Projecto RESP-CT-2007-00047, tendo em vista o desenvolvimento de membranas para o tratamento de efluente resultante da decapagem do aço inox. Numa fase inicial foram desenvolvidas membranas compostas assimétricas pelo método de polimerização interfacial. Estas membranas foram produzidas utilizando uma membrana comercial de suporte em polietersulfona e os filmes selectivos de poliamiada foram formados por reacção entre 1,3,5-tri(clorocarboni)benzeno (TMC) e várias dinaminas: piperazina (PIP), N-(2-aminoetil)-piperazina (EAP), 1,4-bis(3-aminopropil)-piperazina (DAPP), 6-metil-1,3,5 triazina-2,4 diamina (MTC), Isoforodiamina (IPD) e Dietilenetriamina (DET). A elaboração de membranas de TFC (thin film composite) tinha como objectivo a retenção de sais do efluente resultante da decapagem do aço inox. No entanto, chegou-se a conclusão de que o principal problema do efluente não era a retenção dos sais, mas sim a retenção da matéria orgânica. Assim, já não era necessa´ria a produção de membranas compostas, mas apenas uma membrana suporte simples de microfiltração. Numa segunda fase procedeu-se a preparação da membrana suporte pelo método da inversão de fase, tendo-se testado vários tipos de polímeros: PVC (polyvinyl chloride), PEI (Polyetherimide) e um polímero termoplástico geral. A membrana seleccionada foi a de PEI, com base na sua permeabilidade à água destilada e ao efluente resultante das águas residuais da decapagem do aço inox. Todas as membranas elaboradas durante a realização deste trabalho foram testadas na célula de Berghof a uma pressão de 4bar e com agitação. O principal prâmetro estudado foi a permeabilidade da membrana.

Evaluation of the effect of ammonium carbamate on the stability of proteins

BACKGROUND: The use of the volatile salt ammonium carbamate in protein downstream processing has recently been proposed. The main advantage of using volatile salts is that they can be removed from precipitates and liquid effluents through pressure reduction or temperature increase. Although previous studies showed that ammonium carbamate is efficient as a precipitant agent, there was evidence of denaturation in some enzymes. In this work, the effect of ammonium carbamate on the stability of five enzymes was evaluated. RESULTS: Activity assays showed that alpha-amylase (1,4-alpha-D-glucan glucanohydrolase, EC 3.2.1.1), lysozyme (1,4-beta-N-acetylmuramoylhydrolase, EC 3.2.1.17) and lipase (triacyl glycerol acyl hydrolase, EC 3.1.1.3) did not undergo activity loss in ammonium carbamate solutions with concentrations from 1.0 to 5.0 mol kg(-1), whereas cellulase complex (1,4-(1,3 : 14)-beta-D-glucan 4-glucano-hydrolase, EC 3.2.1.4) and peroxidase (hydrogen peroxide oxidoreductase, EC 1.11.1.7) showed an average activity loss of 55% and 44%, respectively. Precipitation assays did not show enzyme denaturation or phase separation for alpha-amylase and lipase, while celullase and peroxidase precipitated with some activity reduction. Analysis of similar experiments with ammonium and sodium sulfate did not affect the activity of enzymes. CONCLUSION: Celullase and peroxidase were denatured by ammonium carbamate. While more systematic studies are not available, care must be taken in designing a protein precipitation with this salt. The results suggest that the generally accepted idea that salts that denature proteins tend to solubilize them does not hold for ammonium carbamate. (C) 2010 Society of Chemical Industry

Coalescence of Water Droplets in Crude Oil Emulsions: Analytical Solution

In petroleum refineries, water is used in desalting units to remove the salt contained in crude oil. Typically, 7% of the volume of hot crude oil is water, forming a water-and-oil emulsion. The emulsion flows between two electrodes and is subjected to an electric field. The electrical forces promote the coalescence of small droplets of water dispersed in crude oil, and these form bigger droplets. This paper calculates the forces acting on the droplets, highlighting particularly the mechanisms proposed for droplet-droplet coalescence under the influence of an applied electric field. Moreover, a model is developed in order to calculate the displacement speed of the droplets and the time between droplet collisions. Thus, it is possible to simulate and optimize the process by changing the operational variables (temperature, electrical field, and water quantity). The main advantage of this study is to show that it is feasible to increase the volume of water recycled in desalting processes, thus reducing the use of freshwater and the generation of liquid effluents in refineries.

Recuperação de calor dos efluentes da tinturaria

Foram utilizados como elemento principal de estudo, os efluentes líquidos dos processos industriais da ENDUTEX, Tinturaria e Acabamento de Malhas, S. A. localizada no município de Caldas de Vizela, distrito de Braga. O estudo foi realizado na empresa devido ao interesse da mesma em poder reaproveitar o calor libertado nos efluentes para aquecimento de parte da água captada no rio de Vizela. O objectivo do trabalho consiste no dimensionamento de um permutador de calor que permita satisfazer o interesse da empresa, assim como, um estudo económico relativo aos custos envolventes. Com o intuito de concretizar os objectivos propostos foram realizadas visitas semanais à empresa para se proceder ao levantamento de dados e para a realização de amostragens do efluente para posterior caracterização. Depois de efectuado o dimensionamento do permutador de placas para diferentes caudais e temperaturas dos fluidos, frio (água do rio) e quente (efluentes), concluiu-se que as condições mais rentáveis correspondiam a um caudal de fluido frio de 17 m3/h em que a temperatura de entrada e de saída no permutador seria de 14 ºC e 48 ºC, respectivamente. O caudal de fluido quente seria de 20 m3/h, sendo a temperatura de entrada e de saída no permutador de 62 ºC e 33,1 ºC, respectivamente. Como resultado do dimensionamento obteve-se um permutador de placas com 167 placas em que o coeficiente global de transferência de calor (U) é de 726,9 W/m2ºC, a área projectada de 55,7 m2 e a queda de pressão de 0,904 KPa. Foi consultada a empresa ARSOPI-THERMAL para verificação das características dos permutadores existentes no mercado. No entanto, para as mesmas condições foi sugerido um permutador com 31 placas em que o coeficiente global de transferência de calor (U) é de 6267 W/m2ºC, a área projectada de 7,39 m2 e a queda de pressão de 76 KPa. A diferença verificada nos resultados apresentados pode ter origem na utilização de diferentes expressões no cálculo do coeficiente pelicular de transferência de calor (h) e pelo facto da ARSOPI desprezar o factor de sujamento no seu dimensionamento Na análise económica do projecto é de referir que para o arranque do projecto foi feito o levantamento das necessidades de investimento, situando-se este num valor total de 9640€, sendo o investimento financiado apenas por capitais próprios. O prazo de recuperação do investimento (Pay Back Period) é de cerca de 2 meses.

Utilização de solos locais para tratamento de efluentes do refino de petróleo contendo metais

The employment of local soils for extraction of metallic elements was evaluated through batch tests to treat wastewaters generated in a petroleum refinery plant in southern Brazil. Clay and organic carbon content and clay mineralogy provide these soils, in principle, with moderate metal retention capacity. The following retention order was established: Cr3+ > Pb2+ > Cu2+ > Hg2+ > Cd2+, with total amount of metals retained varying from 36 to 65 meq kg-1. The results show the high efficiency of local soils for extracting metals from liquid effluents through sorption and precipitation processes under acid pH conditions.

HYDROPHOBIC MEMBRANE TECHNOLOGY FOR AMMONIA EXTRACTION FROM WASTEWATERS

ABSTRACT Total Ammoniacal Nitrogen - TAN (NH3 + NH4+) in wastewaters cause environmental degradation concerns due to their negative impacts on air, soil and water. Several technologies are available for TAN removal from the wastewaters. One emerging technology is the use of hydrophobic membrane as non-destructive NH3 extraction. In this paper the authors discuss the uses of gas permeable membrane (GPM) and its physicochemical characteristics that influence gas mass transfer rate, diffusion and recovery mechanisms of NH3 from liquid sources (e.g. animal wastewater). Several aspects of NH3 extraction from liquid manure and other TAN generation sources using GPM technology as well as its applicability for NH3 mitigation from liquid effluents and possible recovery as a nutrient for plant growth are also discussed in this review.

O gerenciamento dos resíduos dos serviços de saúde de uma amostra de hospitais nacionais

O presente trabalho constitui o Relatório Final de um projeto de pesquisa financiado pelo Núcleo de Pesquisas e Publicações da FGV-EAESP. Analisam-se nele os Planos de Gestão de Resíduos de Serviços de Saúde PGRSS de uma amostra de 70 hospitais nacionais, elaborados em 2003, como resultado de um curso de educação a distância, ministrado por um consórcio formado entre a Universidade Federal de Santa Catarina e a Fundação Getulio Vargas. O curso foi sugerido pela UNESCO e financiado por bancos internacionais, com intermediação do REFORSUS. Para cada Plano, foram tabulados, em planilha EXCEL, 164 itens, sendo 12 informações gerais sobre o hospital, 141 relativas à infra-estrutura e aos procedimentos atualmente usados e 11 referentes ao plano futuro de gestão de resíduos. Diagnosticou-se a situação desses hospitais no tocante ao manejo dos resíduos, classificados como infectantes, químicos, radioativos, comuns e perfurocortantes, desde a coleta, o armazenamento e o tratamento interno até a remoção, o tratamento externo e a disposição final. A água, desde a fonte de suprimento até seu consumo, os efluentes líquidos e as emissões gasosas também foram objeto de investigação. Foram avaliados ainda, sob os aspectos técnico e econômico, os planos elaborados pelos hospitais para a gestão futura dos seus resíduos. Os resultados da pesquisa indicam que os hospitais estudados se encontram em sua maioria numa fase incipiente em matéria de gestão dos seus resíduos, carecendo de infra-estrutura, recursos financeiros e humanos e gerenciamento, existindo considerável distância entre a gestão atual dos resíduos e as exigências legais que os hospitais devem cumprir nas áreas sanitária e ambiental.

Desenvolvimento inicial e estado nutricional do maracujazeiro em resposta à aplicação de lodo têxtil

O processo de tratamento de efluentes líquidos da indústria têxtil gera, como resíduo, um lodo de características orgânicas com concentração significativa de sódio e potássio. Objetivou-se quantificar os efeitos da aplicação do lodo ao solo, sobre o desenvolvimento inicial do maracujazeiro, e avaliou-se o crescimento e o estado nutricional das plantas. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições de cinco tratamentos, que consistiram na aplicação de lodo têxtil, nas doses de 10, 15, 20 e 30 g vaso-1 (base seca), correspondentes a 10, 15, 20 e 30 t ha-1, respectivamente, além da testemunha sem aplicação do resíduo. As mudas receberam adubação básica com N, P, K, Zn e B, nas doses de 300, 450, 150, 5, e 0,5 mg dm-3, respectivamente. A unidade experimental foi constituída por vasos com 2 dm³ de amostra de um Latossolo Vermelho distrófico (V = 29%). Após 100 dias da semeadura, o lodo têxtil corrigiu a acidez do solo. Entretanto, em doses superiores a 10 t ha-1, promoveu a morte das plantas. O lodo têxtil aumentou os teores de N, K, S, B, Mn e Zn, diminuiu os de Ca e Mg e não alterou os de Cu e Fe da parte aérea das mudas.

Anaerobic treatment of wastewater from coffee pulping in upflow anaerobic sludge blanket (UASB) in two stages

In this work, the efficiency of two-stage upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactors was evaluated in bench scale, for treating a liquid effluent from coffee pulping. Hydraulic detention times (HDT) were 4.0; 5.2 and 6.2 days, resulting in organic loading rates (OLR) of 5.8; 3.6 and 3.0g total COD per (L-d) in the first reactor (Rl) and HDT of 2.0; 2.6 and 3.1 days with OLR of 5.8; 0.5 and 0.4 g total COD per (L-d) in the second reactor (R2). The medium values of total COD affluent varied from 15.440 to 23.040 mg O 2/L, and in the effluent to the reactors 1 and 2 were from l.lOO to 11.500 mg 0 2/L and 420 to 9.000 mg O 2/L, respectively. The medium values of removal efficiencies of total COD and TSS varied from 66 to 98% and 93 to 97%, respectively, in the system of treatment with the UASB reactors, in two stages. The content of methane in the biogas varied from 69 to 89% in the Rl and from 52 to 73% in the R2. The maximum volumetric methane production of 0.483 m 3 CH 4per (m 3 reactor d) was obtained with OLR of 3.6 g total COD per (L reactor d) and HDT of 6.2 days in the Rl. The volatile fatty acids concentration was kept below 100mg/L with HDT of 5.2 and 6.2 days in the Rl and HDT of 2.6 and 3.1 days in the R2.

Estimativa do tempo de produção de chorume em aterro controlado por meio de medidas de resistividade elétrica

Landfill is an engineering work that aims at to accommodate residues in the smallest possible space in the soil, with minimum damages to the environment and the public health. One in the constructive forms of a controlled landfill is the excavation of ditches with appropriate dimensions, for disposition of solid residues without compactation or impermeabilization. Liquid effluents generated for similar volumes of residues, disposed in ditches with ages different from closing, it should result in physical and chemical alterations you correlated at the time of residence materials. With base in this hypothesis, measures of electric resistivity were accomplished through the of Eletrical Resistivity geophysical method, on residues ditches closed annually between 12/2001 and 12/2007, localized in control landfill of the Cordeirópolis city (SP). The leachate is a liquid effluent generated by the decomposition of organic matter and characterized by high content in total dissolved solids, whose interaction with geological environment results in alterations in terms of electrical resistivity susceptible to detection for the geophysical instrumental. The results suggest a resistivity reduction for leachate percolation produced for ditches recently and increase progressive of the resistivity for older ditches. The statistical comparative analysis with reference values for the area suggests ages of the finish production and percolation leachate for soil and rock below the ditches.

Isolamento, seleção, identificação e avaliação de microrganismos aeróbios in situ, com habilidade à biodegradação de linamarina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação da deslignificação com oxigênio utilizando residual da planta química do dióxido de cloro do licor branco oxidado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Avaliação da qualidade da água dos rios Jaguarí e Atibaia por meio do índice de qualidade da água - IQA e ensaios toxicológicos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Evaluación sensorial del impacto ambiental : industrias vitivinícola y aceitera

El objetivo de este trabajo fue probar y poner a punto un método para la valoración del impacto sobre el ambiente, generado por las industrias vitivinícolas y aceiteras. Sus efluentes líquidos se evaluaron sensorialmente durante dos años, en momentos y horarios clave de producción. Se practicaron pruebas de valoración de intensidad -mediante escalas de intervalo- y de ordenamiento, tanto para atributos: olor, color, turbidez y sedimento de efluentes líquidos, como para impactos: visual, olfativo y auditivo. Se caracterizaron las variables en cada tipo de establecimiento y por etapa considerada. Se elaboró una cartilla de color de efluentes líquidos mediante comparación con la escala Munsell. Se obtuvieron perfiles sensoriales de cada punto de muestreo. Las pruebas de ordenamiento (nivel de significancia = 0,05) arrojaron diferencias significativas para las variables y puntos de muestreo en estudio. Las pruebas de comparación múltiple indicaron los puntos de muestreo que debían mantenerse.

Caracterización química de efluentes de bodegas, Mendoza (Argentina)

La industria vitivinícola genera efluentes sólidos y líquidos en cantidad apreciable. Los sólidos son aprovechados en distintas aplicaciones e inclusive tienen valor comercial. En cambio, los líquidos pueden originar problemas cuando es necesario decidir cómo desecharlos o transformarlos en desechables. En Mendoza (Argentina), es común enviarlos después de su decantación a cauces y campos abiertos. En ambos casos aparece un serio riesgo de contaminación. Visto que generalmente se desconoce la composición de tales efluentes, este trabajo pretende caracterizarlos físico-químicamente en el período de elaboración de vinos, determinando: pH, conductividad eléctrica, DBO, DQO, cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos, calcio, magnesio, sodio y potasio. La calidad de los efluentes varía notablemente con el agua empleada en los lavados, que aporta mayoritariamente aniones y cationes. Cuando el agua de lavado es abundante, los valores de pH, DBO y DQO de los efluentes permiten su eliminación junto con otros residuos cloacales o en campo abierto.