Tratabilidade do lodo biológico têxtil e produção de biogás em reator UASB em diferentes temperaturas / Textile biological sludge treatability and biogas production in UASB reactor under different temperatures

RESUMO Neste trabalho avaliou-se o comportamento de um reator UASB em escala laboratorial (16 L) no tratamento de lodo biológico têxtil com produção de biogás, operando em diferentes temperaturas, 35 (mesofílica), 45 e 55ºC (termofílica), com tempo de detenção hidráulica (TDH) constante de 24 h. O reator UASB apresentou-se apto a tratar o lodo têxtil, sendo influenciado positivamente pelo incremento da temperatura, mostrando maiores remoções nas temperaturas termofílicas e com altas taxas de remoção de todos os parâmetros físico-químicos monitorados: demanda química de oxigênio (DQO) (97% em 45 e 55ºC), demanda bioquímica de oxigênio (DBO) (95% em 45ºC e 94% em 55ºC), fósforo total (P-total) (95% a 45 e 55ºC) e nitrogênio total (N-total) (94% a 45 e 55ºC). Quanto à produção de biogás e à concentração de metano, os maiores valores foram observados a 45ºC. Com base nos resultados alcançados, confirmam-se a tratabilidade do lodo têxtil e a produção de biogás em UASB, com melhor performance a 45ºC.

ABSTRACT The aim of this work was to evaluate the behavior of a laboratory-scale UASB reactor (16 L) in the treatment of textile biological sludge with biogas production, operating at different temperatures - 35 (mesophilic), 45 and 55ºC (thermophilic) -, with constant hydraulic retention time of 24 h. The UASB reactor was able to treat the textile sludge, being positively influenced by increasing temperature, with greater removals in thermophilic temperatures and high removal rates of all monitored physical and chemical parameters: chemical oxygen demand (COD) (97% at 45 and 55ºC), biochemical oxygen demand (BOD) (95% at 45ºC and 94% at 55ºC), total phosphorus (P-total) (95% at 45 and 55ºC) and total nitrogen (N-total) (94% at 45 and 55ºC). As for biogas production and methane concentration, the highest values were observed at 45ºC. Based on the results, textile sludge treatability and biogas production in UASB are confirmed, with best performance at 45ºC.

Eficiencia do melaco como fonte de carbono na remocao de nitrito em lixiviados de aterros sanitarios / Molasses efficiency as carbon source in nitrite removal from landfill leachates

Neste trabalho simulou-se a desnitrificação via nitrito em lixiviado de aterro sanitário, operando-se em escala laboratorial através de um reator em batelada sequencial (RBS) adicionando-se melaço de cana como fonte externa alternativa de carbono. As razões DBOlixiviado+melaço/N-NOx estudadas foram 0,37; 4; 12 e 14 com tempo de reação anóxica de 4,33 h (DBO/N-NOx=0,37; 4 e 14) e 22 h (DBO/N-NOx=12). A taxa específica de desnitritação foi de 0,07 kg nitrito.kg-1 sólidos suspensos voláteis (SSV)*dia após 4,33 h de reação anóxica nos ensaios sem adição de melaço de cana e 0,19 e 0,12 kg nitrito.kg-1 SSV*dia nos ensaios realizados com adição de melaço de cana, fornecendo uma razão DBO/N-NOx de 4 e 14, respectivamente. Ampliando-se o tempo de reação anóxica para 22 h e realizando os ensaios sob razão DBO/N-NOx de 12, a taxa específica de desnitritação foi aumentada para 0,55 kg nitrito.kg-1 SSV*dia.

In this work, the denitrification was simulated via nitrite at landfill leachate, operating at laboratory scale through a sequencing batch reactor (SBR) adding cane molasses as an alternative external source of carbon. The reasons BODlandfill leachate+molasses / N-NOx studied were 0.37, 4, 12 and 14 with aNOxic reaction time of 4.33 h (BOD/N-NOx=0.37, 4 and 14) and 22 h (BOD/N -NOx=12). The specific rate of denitritation was 0.07 kg nitrite.kg volatile suspended solids (VSS)* day after 4.33 h of aNOxic reaction in tests without the addition of cane molasses and 0.19 and 0.12 kg nitrite.kg-1 VSS*day in the tests with the addition of cane molasses, providing a ratio BOD/N-NOx 4 and 14, respectively. Widening the aNOxic reaction time to 22 h by performing tests on ratio BOD/N-NOx 12, the specific rate of denitritation was increased to 0.55 kg nitrite.kg-1 VSS*day.

Determinação do coeficiente de reaeração em rios através do uso do traçador gasoso GLP / Determination of stream reaeration coefficients by use of GLP gas tracer

A oxigenação da água constitui-se em importante fator no desenvolvimento do fenômeno de autodepuração de rios. A reposição do oxigênio dissolvido pode ser representada pelo coeficiente de reaeração (K2). Neste trabalho foi testado o uso do GLP como fonte do traçador gás propano em ensaios de reaeração. Foram executados 15 ensaios em trechos de rios com características hidrodinâmicas distintas. Os experimentos mostraram que a utilização do GLP como fonte do traçador gasoso é viável, tanto do ponto de vista analítico, quanto do ponto de vista econômico. Do ponto de vista analítico, os resultados foram equiparáveis e até superiores à técnica tradicional de traçador gasoso. Do ponto de vista econômico, houve redução do custo para a realização de cada ensaio.

The water oxygenation constitutes an important factor in the development of self-purification phenomenon in rivers. The replenishment of dissolved oxygen in water can be represented by the reaeration coefficient (K2). This work was used propane contained in the GLP as tracer in reaeration tests. The tests showed that the use of LPG is feasible, both from analytical point of view, as of the economic. From an analytical standpoint, the results were comparable and even superior to the traditional technique of tracer gas. From an economic standpoint, the cost to perform each test has been reduced.

Relações entre diversidade íctia e fatores hidrodinâmicos de um riacho na bacia do rio Uruguai / Relationship between ichthyofaunal diversity and hydrodynamic factors in a stream of Uruguay river basin

Physical, chemical and environmental factors in watercourses can exert influence on the structure and diversity of species of aquatic biota. Among the physical factors there are hydrodynamic conditions. Disposal variations result into complex dynamics of fish populations and communities. This study aims at assessing the correlation between hydrodynamic variables in the Fortaleza stream, affluent of Uruguay River, and species diversity. The methodology included the collection of hydrodynamic (average depth of the water column, average water flow speed and discharged water in the pluvial metric section) and biological (fish collection in the areas of influence on pluvial metric sections) data. Shannon diversity indices, equitability and the similarity index were calculated with biological data. It has been collected a sample with 527 fishes. There were 25 species, being 4 exotic ones and 4 species not-yet-classified. Such species included 4 orders, 7 families and 13 genera classified. The Shannon index ranged from 1.43 to 2.68 nats/individual. The equitability index was always above 0.8 indicating that individuals are well distributed among different species. The similarity index of Jaccard ranged between 20 and 80%. The lowest figures were obtained from the sample area located near the source. The correlations between the Shannon index and hydrodynamic features resulted in R² coefficients ranging between 0.59 and 0.83. These results show that diversity of species is influenced by the hydrodynamic characteristics. Nevertheless, either depth of water column or discharge average speed is not significant enough to explain the spatial variability of the diversity of species.

Fatores físicos, químicos e ambientais em um curso de água podem influenciar a estrutura e a diversidade das espécies da biota aquática. Entre os fatores físicos têm-se as condições hidrodinâmicas. Variações do escoamento resultam em dinâmicas complexas das populações e comunidades de peixes. Este trabalho tem por objetivo avaliar as correlações entre as variáveis hidrodinâmicas no Arroio Fortaleza, afluente do rio Uruguai, e a diversidade das espécies. A metodologia compreendeu a coleta de dados hidrodinâmicos (profundidade média da coluna de água, velocidade média do escoamento e vazão escoada na seção fluviométrica) e biológicos (coleta de peixes nas áreas de influência das seções fluviométricas). Com os dados biológicos foram calculados os seguintes índices: o de diversidade de Shannon, o de equitabilidade e o de similaridade. Coletaram-se 527 exemplares, de 25 espécies, dentre elas 4 exóticas e 4 ainda não classificadas. Essas 25 espécies estão classificadas em 4 ordens, 7 famílias e 13 gêneros. O índice de Shannon variou entre 1,43 e 2,68 nats/indivíduo. O índice de equitabilidade foi sempre superior a 0,8, indicando que os indivíduos estão bem distribuídos entre as diferentes espécies. O índice de similaridade de Jaccard variou entre 20 e 80%. Os menores valores foram obtidos para a área amostral situada próximo da nascente. As correlações entre o índice de Shannon e as características hidrodinâmicas resultaram em coeficientes R² variando entre 0,59 e 0,83. Estes resultados evidenciam que a diversidade das espécies é influenciada pelas características hidrodinâmicas. No entanto, a profundidade da coluna de água ou a velocidade média do escoamento não são suficientemente significativas para explicar a variabilidade espacial da diversidade das espécies isoladamente.

Classificação dos pesticidas usados na bacia hidrográfica do Itajaí (SC) quanto ao risco de degradação dos recursos hídricos / Classification of the pesticides used on the itajai river hydrographical basin (SC) Brazil for the risk of hidric resources degradation

Os limites de detecção (LD) e de quantificação (LQ) de métodos para análise de resíduos de pesticidas em determinada matriz são essenciais para o estabelecimento da capacidade analítica na determinação qualitativa e quantitativa de traços de substâncias químicas embutidos na mesma. A determinação desses limites em uma matriz exige a condução de ensaios experimentais com a proposição dos LQ e LD em níveis de concentrações que atinjam a sensibilidade a que o método se propõe. Em análise de resíduos de pesticidas em alimentos, os Limites Máximos de Resíduos (LMR) permitidos para cada tipo de cultura estabelecidos pela ANVISA (mg/kg de peso da matriz) podem constituir parâmetro inicial. Neste estudo, apresentou-se metodologia para a determinação desses limites em maçã para os seguintes pesticidas organohalogenados: clorotalonil, captana, dicofol, endossulfam I, endossulfan II, endossulfan sulfato e vinclozolina. Os resultados de LD e LQ do método ensaiado para a exatidão (RM porcentagem =64 por cento a 127 por cento) e precisão (CVporcentagem=2,11 por cento a 12,55 por cento) enquadraram-se nos valores indicados na literatura para considerar tais parãmetros como validados. Além disso, a metodologia empregada demonstrou capacidade para atinjir valores de LQ e LD em concentrações abaixo dos recomendados pela legislação com a utilização de técnicas analíticas alternativas 9CG/ECG/ECD) para a confirmação dos resultados.