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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Biológica, Este trabalho teve como objetivo a aplicação da eletro-oxidação a lixiviados de aterros sanitários para estudar as condições que permitem uma melhor remoção da matéria orgânica, medida pela Carência Química de Oxigénio (CQO), e do Azoto Total (AT) destes efluentes. A investigação foi desenvolvida durante um estágio curricular em ambiente empresarial, na VentilAQUA S.A.. A VentilAQUA é especialista em tratamento e reutilização de efluentes industriais e desenvolve várias tecnologias e soluções inovadoras para setores diversos de atividade industrial, graças ao seu contínuo investimento em I&D. Usou-se um reator com 900 mL de capacidade, em duas configurações, uma com 10 elétrodos e uma com 4 elétrodos, e estudou-se o efeito da variação do tempo de operação e da densidade de corrente aplicada. Foram usados ânodos dimensionalmente estáveis (DSA) de titânio revestidos com dióxido de ruténio (RuO2) e dióxido de irídio (IrO2), e cátodos de inox. Para os ensaios foi utilizado lixiviado recolhido de um aterro sanitário com 7 anos de idade. Foi realizado um planeamento experimental tendo sido usado o software “Stat Ease, Design Expert 13” para a obtenção dos gráficos de superfície. Da análise destes concluiu-se que as duas configurações apresentam níveis de remoção da CQO semelhantes, com o máximo observado de 38%, na configuração com 10 elétrodos, com um tempo de operação de 1,5 horas, para uma densidade de corrente de 30 mA/cm². Em relação ao Azoto, na configuração com 10 elétrodos, observou-se um máximo de 91% de remoção, com um tempo de operação de 1,5 horas, para uma densidade de corrente de 30 mA/cm². O estudo permitiu concluir que a eletro-oxidação tem potencial no tratamento de lixiviados, sendo que a configuração com 4 elétrodos foi mais eficiente na remoção da matéria orgânica e a configuração com 10 elétrodos foi mais eficiente na remoção do Azoto Total., This work had as a goal the application of electrooxidation to landfill leachates to study the conditions which allow a better removal of the organic matter, measured by the Chemical Oxygen Demand (COD) and the Total Nitrogen (TN) from these wastewaters. The research was conducted during a curricular internship at VentilAQUA S.A, a company specialized in wastewater treatment and reuse. Thanks to their continuous investment in R&D, VentilAQUA S.A develops innovative technologies and solutions for diverse industrial sectors. A reactor with 900 mL of capacity was used, in two configurations, one with 10 electrodes and one with 4 electrodes. The effects of the operation time and the applied current density were studied. DSA (dimensionally stable anodes) anodes of titanium coated with ruthenium dioxide (RuO2) and Iridium dioxide (IrO2), as well as stainless steel cathodes were used. Leachate was used, after collection from a 7-year-old landfill. A design of experiments was performed and the software “Stat Ease, Design Expert 13” was used to obtain the surface graphs. From the analysis of these graphs, it was concluded that both configurations presented similar COD removals, with a maximum of 38% being observed in the configuration with 10 electrodes, with an operation time of 1,5 hours, and with a current density of 30 mA/cm2. A maximum of 91% removal of TN was observed in the configuration with 10 electrodes with an operation time of 1,5 hours, and with a current density of 30 mA/cm2. This study allowed to conclude that electrooxidation has potential in the treatment of leachates, being the configuration with 4 electrodes more efficient in the removal of organic matter, and the configuration with 10 electrodes more efficient in the removal of Total Nitrogen.

In this work, chitin (CTN), chitosan (CTS) and activated carbon (AC) were used as adsorbents to recover metals (Au, Ni and Cu) from leachates of mobile phone wastes. The mobile phone wastes (contactors) were collected and characterized. The metals were extracted by thiourea leaching. The adsorption of metals from the leachates was studied according to the kinetic and equilibrium viewpoints. It was found that the contactors were composed by Au, Ni, Cu and Sn. The thiourea leaching provided extraction percentages of 68.6% for Au, 22.1% for Ni and 2.8% for Cu. Sn was not extracted. The leachate presented 17.5 mg L-1 of Au, 324.9 mg L-1 of Ni and 573.1 mg L-1 of Cu. The adsorption was fast, being the maximum time to attain the equilibrium of 120 min. The adsorption of Au, Ni and Cu onto CTN and AC followed the Langmuir model, while, the adsorption of these metals onto CTS followed the Freundlich model. Removal percentages higher than 95% were obtained for all metals, depending of the type and amount of adsorbent. It was demonstrated that the adsorption onto chitin, chitosan and activated carbon can be an alternative to recover valuable metals and purify the leachates of mobile phone wastes. Neste trabalho, quitina, quitosana e carvão ativado foram utilizados como adsorventes para recuperar metais (Au, Ni e Cu) de lixiviados de contactores de telefones celulares. Os contactores foram coletados e caracterizados. Os metais foram extraídos por lixiviação com tioureia. A adsorção dos metais dos lixiviados foi estudada de acordo com a cinética e o equilíbrio. Verificou-se que os contactores são compostos por Au, Ni, Cu e Sn. A lixiviação com tioureia forneceu percentuais de extração de 68,6% para o Au, 22,1% para o Ni e 2,8% para o cobre. O Sn não foi extraído. O lixiviado apresentou 17,5 mg L-1 de Au, 324,9 mg L-1 de Ni e 573,1 mg L-1 de Cu. A adsorção foi rápida, sendo o tempo máximo para alcançar o equilíbrio de 120 min. A adsorção de Au, Ni e Cu sobre quitina e carvão ativado seguiu o modelo de Langmuir, enquanto que, a adsorção destes metais com a quitosana seguiu o modelo de Freundlich. Percentuais de remoção superiores a 95% foram obtidos para todos os metais, dependendo do tipo e da quantidade de adsorvente. Demonstrou-se que a adsorção em quitina, quitosana e carvão ativado pode ser uma alternativa para recuperar metais valiosos e purificar os lixiviados de resíduos de telefones celulares.

RESUMO O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade alelopática dos lixiviados das raízes e folhas secas de Asemeia extraaxillaris sobre o crescimento de corda de viola Ipomoea cordifolia em casa de vegetação, para avaliação dos efeitos sobre o estresse oxidativo. Nos bioensaios foram utilizadas três concentrações (0,25 - 5,00 e 10,00 g) e um controle, com quatro repetições de 10 plantas, cultivadas em solo durante 30 dias. Os lixiviados possuem ação alelopática e o maior efeito foi verificado para o pó das raizes. O efeito inibitório foi dose-dependente e o aumento do estresse oxidativo foi observado pelos níveis da catalase, peroxidase, superóxido dismutase, glutationa redutase, peroxidação lipídica e síntese de formazan. Concluiu-se que A. extraaxillaris possui substâncias capazes de afetar a emergência, o crescimento e o estresse oxidativo de I. cordifolia. ABSTRACT The purpose of this article is to assess the allelopathic activity of leachates from the roots and dried leaves of Asemeia extraaxillaris on the germination and growth of corda de viola (Ipomoea cordifolia) in a greenhouse, and evaluate its effect on oxidative stress. For the bioassays, three concentrations (0.25, 5.00, and 10.00 g) and one control were used, with four replications of 10 plants, cultivated in soil for 30 days. The leachates exhibited allelopathic action, and the greatest effect was found in the root powder. The inhibitory effect was dose-dependent and the increase in oxidative stress was observed by the levels of catalase, peroxidase, superoxide dismutase, glutathione reductase, lipid peroxidation, and formazan synthesis. It was affirmed that A. extraaxillaris contains substances capable of affecting seedling emergence, growth, and oxidative stress in I. cordifolia.

Mestrado em Engenharia do Ambiente - Instituto Superior de Agronomia Wastes of a former steel industry were deposited during 40 years on the left bank of the Coina River, an affluent of the Tagus River, near its estuary, creating a landfill that is connected to the river itself. Tides penetrate and exit the landfill, creating a periodic lagoon that shows resemblances to the salt marshes nearby, being colonized by salt marsh plants. This study aims: a) to evaluate the level of contamination of the lagoon by doing a biogeochemi-cal study, b) to evaluate the level of dispersion of the contaminants through a leaching assay, and c) to evaluate the capacity of Tamarix africana Poiret to be used in the phytostabilization of the contaminated sediment. The sediment is considered contaminated by As, Cd, Cr, Cu, Pb and Zn. It also presents high con-centrations in Fe and Al. The contaminant chemical elements seem to be associated to the sediment phases (adsorbed, co-precipitated etc.), as the concentrations of the elements were very low in pore water and leachates, as well as in the river water. Salt marsh plants are able to uptake contaminants without showing signs of toxicity, being the contaminants mostly retained in the roots. Tamarix africana shows potential to be used for phytostabilization, but with caution, as this species can excrete contaminants by its leaves leading to the precipitation of salts.

Mestrado em Engenharia do Ambiente - Instituto Superior de Agronomia The incorrect use of effluents from cattle farming can lead to potential pollution of the environment. The aim of this work was to study the effects of pre-treatment of slurry by acidification and/or the method of slurry application on soil on the nitrogen dynamics, namely gaseous emissions of ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O) as well as nitrate leaching. A field trial with oat (Avena strigosa) has been carried out in two types of soil, with a sandy structure and the other one with a sandy-loam structure. The treatments applied were control (without slurry application), raw slurry applied by injection, raw slurry applied to soil surface followed by incorporation and acidified slurry applied to soil surface followed or not by incorporation. For each treatment, three replicates have been carried. Gaseous emissions of NH3 and N2O have been measured, as well as leachate sampling whenever precipitation occurred. Leachate samples were analyzed for nitrate concentration, pH and EC. From the results obtained and according to the treatments, it was found that to reduce nitrogen losses by ammonia volatilization and nitrate leaching, the use of acidified slurry followed by soil incorporation is the best option for both soils without causing any decrease in oat production.

Submitted by Mariana Dornelles Vargas (marianadv) on 2015-03-20T14:28:10Z No. of bitstreams: 1 avaliacao_remocao.pdf: 1727788 bytes, checksum: 30a3f57b73434548b27d89817e2b0354 (MD5) Made available in DSpace on 2015-03-20T14:28:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 avaliacao_remocao.pdf: 1727788 bytes, checksum: 30a3f57b73434548b27d89817e2b0354 (MD5) Previous issue date: 2009-03 Caixa Econômica Federal CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos PROSAB - Programa de Pesquisa em Saneamento Básico UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos A geração dos resíduos sólidos urbanos (RSU) se transformou em um dos maiores problemas da atualidade. A quantidade e variedade de materiais descartados, o aumento populacional nas cidades e a crescente geração per capita, tornam cada vez mais complexo o seu gerenciamento. A disposição desses resíduos no ambiente se faz em aterros sanitários. Entretanto, a utilização desse método de disposição está atrelada a potenciais impactos ambientais, sendo um dos principais a geração de lixiviado. A geração e a liberação de lixiviado para o meio ambiente são preocupantes em função da sua composição já que contém diferentes compostos, vários deles com potencial poluidor elevado. É fundamental a identificação de alternativas tecnológicas para unidades de tratamento de lixiviado que compatibilizem custos baixos, eficiência de tratamento e atendimento aos padrões sanitários operados no país. Essa pesquisa estudou filtros biológicos anaeróbios com a pretensão de obter a eficiência de remoção de matéria orgânica carbonácea nas unidades. Os filtros instalados para a pesquisa operaram com dois meios suportes: rachão e o bloco de concreto, sendo que variou-se a entrada de lixiviado: fluxos ascendente e descendente, buscando-se identificar as condições ótimas de operação para aplicação em aterros sanitários instalados em municípios brasileiros. Filtros com blocos de concreto como meio suporte demonstraram maior formação de biofilme tanto nas determinações diretas de massa, quanto nas análises de proteínas e contagem microbiana. As morfologias predominantes no biofilme foram bacilos, cocos, sarcinas, filamentos e espirilos. A eficiência de remoção de matéria orgânica nos filtros anaeróbios operados com fluxo ascendente de lixiviado foi de 61% e 56% para rachão e bloco, respectivamente. A operação dos filtros com fluxo de entrada ascendente foi a melhor opção em todas as estações do ano quando se trata de remoção de matéria orgânica. Os resultados obtidos com filtros operados com fluxo ascendente indicam uma maior mistura no sistema, já que no fluxo descendente existe a dificuldade da distribuição homogênea do lixiviado e uma maior formação de lodo no fundo dos filtros estudados. Urban solid wastes (USW) have become one of the greatest problems of our time. The amount and variety of materials discarded, the population growth in cities and the rise of per capita generation have made their management increasingly complex. Disposal of these wastes in the environment is done in landfills. However, the use of this disposal method is attached to potential environmental impacts, a main one being leachate generation. The generation and discharge of leachate into the environment are a matter for concern because of its composition, since it contains different compounds, some of them with a high potential for pollution. It is essential to identify technological alternatives for leachate treatment units that will render compatible low costs, efficient treatment and compliance with the country's sanitary standards. This research studied anaerobic biological filters intending to obtain the efficiency of carbonaceous organic matter removal in the units. The filters installed for research operate with two main supports: recycled ground concrete and concrete block. The inflow of leachate was varied: ascending and descending flows, seeking to identify the optimal operational conditions to apply in landfills installed in Brazilian municipalities. Filters using concrete blocks as a support medium showed more biofilm formation, both in direct mass determinations, and in the analyses of proteins and microbial counts. The predominant morphologies in biofilm were bacilli, cocci, sarcines, filaments and spirilla. The efficiency of organic matter removal in the anaerobic filters operated with ascending flow of leachate was 61% and 56% for recycled ground concrete and block, respectively. The operation of filters with an ascending inflow was the best choice for all seasons of the year, when dealing with organic matter removal. The results obtained with ascending flow filters indicate greater mixture in the system, since in the descending flow there is the difficulty of homogeneous distribution of leachate, and more bottom sludge formation in the filters studied.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-08-03T22:53:16Z No. of bitstreams: 1 MarceloCaetano.pdf: 5404511 bytes, checksum: f5ccf4e834b73eeb355f4e39a14ef0cf (MD5) Made available in DSpace on 2015-08-03T22:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarceloCaetano.pdf: 5404511 bytes, checksum: f5ccf4e834b73eeb355f4e39a14ef0cf (MD5) Previous issue date: 2009-03 Caixa Econômica Federal CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos MMA - Ministério do meio Ambiente PROSAB - Programa de Pesquisa em Saneamento Básico UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos Em lixiviados de Aterros Sanitários (LAS), o nitrogênio amoniacal (NA) pode alcançar concentrações superiores a 2000 mg/L e, se disposto no meio ambiente sob estas concentrações, pode causar severos impactos ambientais e à saúde pública. Entre as alternativas para remoção de NA de lixiviados, o processo de “stripping” é um dos métodos utilizados mundialmente e que se destaca tecnicamente. O objetivo deste trabalho foi o estudo da remoção de amônia por “stripping” do lixiviado proveniente do Aterro Sanitário de São Leopoldo/RS, utilizando um processo físico de tratamento. O estudo foi desenvolvido através de ensaios de batelada em Reator de Chicanas (RC) precedidos por ensaios de bancada que empregaram Teste de Jarros. As variáveis testadas para o monitoramento do experimento foram: concentração inicial de NA e vazão de recirculação de lixiviado; sendo realizadas amostragens e análises físicoquímicas dos seguintes parâmetros: pH, DQO, temperatura, série de nitrogênio, série de sólidos, alcalinidade, nitrito e nitrato para verificação da eficiência do sistema. Em nenhum dos ensaios foi promovido a alteração do pH e/ou temperatura do lixiviado. Os resultados mostraram, para um tempo de detenção hidráulica (TDH) de 12 dias, uma remoção de NA variando de 27% a 52%, porém não sendo suficiente para o atendimento dos padrões nacionais legislativos de emissão de efluentes em recursos hídricos. O parâmetro “temperatura”, estatisticamente, mostrou influenciar na remoção de NA, sendo obtidos maiores remoções para temperaturas ambiente superiores a 20ºC. Para as condições avaliadas por esta dissertação, conclui-se que, em temperaturas ambiente superiores a 20ºC a melhor opção técnica-ambiental de tratamento de LAS é a utilização, no RC, de vazão de recirculação de lixiviado de 1,7 m³/h. Já para temperaturas inferiores a 20ºC, o melhor desempenho do RC ocorreu com vazão de recirculação 0,0m³/h (sem bomba); o que representa uma redução do consumo de energia, entretanto sugere-se um aumento do TDH. Pelos resultados conseguidos, o RC se torna uma opção viável tecnicamente para tratamento de LAS, como um processo físico para remoção de amônia por “stripping”, podendo ser indicado como um pré- tratamento aos sistemas biológicos. The ammoniacal nitrogen (AN) from landfill leachates (LL) may cause severe impacts on the environment and public health if disposal at concentrations above 2000 mg/L. The stripping process is one of the methods worldwide used and technically outstanding among the alternatives for AN removal from leachates. The study of physical treatment process for removal of ammonia from the leachate in a landfill in São Leopoldo/RS was the objective of this work. The study was developed through batch tests in a baffle reactor (BR) that was previous by bench tests using the jar test. The variables tested to monitor the experiment were: initial concentration of AN and leachate recirculation flow. Samplings and physicochemical analyses of the following parameters were performed: pH, COD, temperature, nitrogen series, solids series, alkalinity, nitrite and nitrate to verify system efficiency. None of the assays was realized changes in pH and/or temperature in leachate. The hydraulic detention time (HDT) of 12 days resulted in AN removal ranging from 27% to 52%. However, this is not sufficient to comply with the national legislative standards of effluent emission into water resources. Statistically the “temperature” parameter showed influence on AN removal and greater removals were obtained for ambient temperatures above 20ºC. For the evaluated conditions was conclude that the best technical-enviromental option for treatment of LL is the leachate recirculation flow of 1.7 m³/h at temperatures higher than 20ºC. On the other hand, for temperatures below 20ºC the best BR performance occurred with leachate recirculation flow of 0.0 m³/h (without pump). This represents a reduction of energy consumes but is necessary an increase of HDT. According to the results obtained, the BR is a technically feasible option to treat LL as a physical process to remove ammonia by stripping and it may be indicated as a pre-treatment before biological systems.

Com a realização deste trabalho, avaliou-se a qualidade física, química e bioquímica do percolado produzido em colunas de resíduo sólido urbano recém-coletado (RSU), contendo ou não camada de resíduo de construção civil (RCC), com fins de aproveitamento agrícola; para isso, o RSU foi colocado, de forma seqüencial em camadas de 0,15 m de espessura e peso específico de 7 kN m-3, obtidas por compressão do material acondicionado, formando-se ao final duas colunas com 2,47 m de altura. Em uma das colunas, antes do acondicionamento do RSU, foi disposta uma camada de 0,30 m de RCC, como base para a coluna. Amostras do percolado lixiviado das colunas foram coletadas quinzenalmente para a realização das seguintes caracterizações: CE, pH, ST, SST, DQO, DBO, N total, Ca, Mg, Fe, Mn, Cd, Cu, Zn, Pb, Ni e Cr. Com base nos relativamente altos valores de pH e de concentrações de material orgânico e macronutrientes (N, Ca, Mg) e de baixas concentrações de metais pesados, o uso dos percolados de aterros sanitários deve ser considerado como forma viável de disposição final dessa água residuária. This study aimed to evaluate the physical, chemical and biochemical characteristics of the percolate produced by recently collected solid residue (RSU) columns with or without residue layer from building demolition (RCC). For this, the RSU was sequentially conditioned in layers of 0.15 m and 7 kN m-3 density to obtain two columns of 2.47 m height. One of the columns received a RCC 0.30 cm layer, positioned at its base. Samples of the leachate were collected every fifteen days for the following characterization: pH, EC and concentration of TS, TSS, COD, BOD, total N, Ca, Mg, Fe, Mn, Cd, Cu, Zn, Pb, Ni and Cr. The presence of the RCC layer in the columns provided no alterations in EC, but caused a decrease in concentrations of BOD, COD, TOC, TS, TSS, Ca, Mn and Fe in the leachate. Based on high values of pH, organic matter and macronutrient concentrations (N, Ca and Mg) and low concentrations of heavy metals, the landfill leachate for fertirrigation must be considered as a viable form of final disposal of this wastewater.