ABSTRACT
RESUMO Considerado um poluente prioritário de reconhecida toxicidade e recalcitrância, o 2,4-dinitrofenol (2,4-DNF) presente em águas residuárias dificulta tratamentos convencionais, especialmente os de princípio biológico, como lagoas aeradas e sistema de lodos ativados. Em função de sua potencialidade de transformar a estrutura de poluentes em elementos de capacidade poluidora reduzida, os processos oxidativos avançados (POAs) representam atualmente uma alternativa para o tratamento de efluentes contaminados com compostos dessa natureza. A presente pesquisa teve como objetivo realizar estudos de degradação de 2,4-DNF em solução aquosa por meio de processos de oxidação avançada do tipo Fenton utilizando uma fonte não convencional de ferro na forma de um resíduo siderúrgico (carepa de aço). A condução de um delineamento experimental fundamentado em planejamento fatorial de experimentos revelou que as variáveis quantidade de peróxido de hidrogênio e de carepa influenciaram significativamente a degradação de 2,4-DNF, proporcionando, em condições otimizadas (20 g de carepa, 0,5 mL de H2O2 em pH 3), elevada eficiência na degradação tanto do composto modelo quanto de seus intermediários reacionais, tendo reduzido também a toxicidade aguda medida na forma de inibição de crescimento de E. coli. Ensaios adicionais sugeriram que os mecanismos reacionais pelos quais ocorre a degradação do 2,4-DNF são mediados tanto pela superfície das partículas de carepa quanto pelo ferro lixiviado, caracterizando o processo como uma combinação de oxidação homogênea e heterogênea. Finalmente, ensaios de reusabilidade e operação em reator de fluxo contínuo sugeriram significativa potencialidade do sistema carepa/H2O2.
ABSTRACT Considered a priority pollutant of recognized toxicity and recalcitrance, 2.4-dinitrophenol (2.4-DNP) present in wastewater hinders conventional treatments such as filtration, chemical coagulation, activated sludge system and activated carbon adsorption. Due to the potential of advanced oxidation processes (AOP) to transform the structure of pollutants into elements of reduced pollutant capacity, they presently represent an alternative for the treatment of effluents contaminated with these compounds. The present research aimed to study the degradation of 2.4-DNP in aqueous solution through advanced Fenton-type oxidation processes, using an unconventional source of iron in the form of a steel residue (steel waste). The conduction of an experimental design based on the factorial planning of experiments revealed that the variables hydrogen peroxide quantity and scale significantly influenced 2.4-DNF degradation, providing, under optimized conditions (20 g of steel waste, 0.5 mL of H2O2 at pH 3) high degradation efficiency of both the model compound and its reaction intermediates, as well as reducing acute toxicity, measured as E. coli growth inhibition. Further trials have suggested that the reaction mechanisms by which 2.4-DNF degradation occurs are mediated by both the surface of steel waste particles and the leached iron, characterizing the process as a combination of homogeneous and heterogeneous oxidation. Finally, reusability and continuous flow reactor operation tests suggested the significant potential of the steel waste/ H2O2 system.
ABSTRACT
RESUMO A contaminação do solo tem sido motivo de muita preocupação em diversas regiões do mundo. A geração desenfreada de resíduos sólidos e sua disposição inadequada têm agravado o risco de contaminação dos solos. O presente artigo teve por objetivos o tratamento e a refuncionalização do solo contaminado por lixiviado do aterro sanitário urbano do município de Altinho (PE). A descontaminação foi realizada por meio dos processos Fenton e foto-Fenton com luz negra e luz solar, sendo avaliado o percentual de conversão de carbono orgânico total. Após o tratamento com o foto-Fenton solar, o solo apresentou-se bastante ácido, com pequenas concentrações de íons inorgânicos, elevada saturação por alumínio e baixo grau de saturação por bases, revelando-se um solo infértil. Para a refuncionalização do solo foi adicionado lodo de esgoto nas proporções de 10, 30 e 50% em relação à massa do solo pós-tratado e validado pelo plantio da espécie Coriandrum sativum L. Os melhores resultados para o crescimento da raiz, comprimento total da planta, quantidade de folhas e massa das plantas foram obtidos para o tratamento com inserção de 30% de lodo de esgoto. Esse tratamento apresentou percentual de inibição de raízes de 13,2%, não representando risco de toxicidade para a espécie Lactuca sativa L. Também foi observado o aumento da capacidade de troca de cátions, do índice de saturação por bases e dos níveis de nitrogênio e fósforo, além da redução da saturação por alumínio, revelando melhoria nas condições agronômicas do solo.
ABSTRACT Soil contamination has been a major concern in many regions of the world. Rampant generation of solid waste and its inadequate disposal has aggravated the risk of soil contamination. The objective of this article was to treat and refunctionalize soil contaminated by leachate from the landfill of Altinho, Pernambuco. Soil decontamination was carried out using the Fenton and photo-Fenton processes with black light and sunlight, evaluating the percentage of total organic carbon conversion. After the treatment with the photo-Fenton solar, the soil was very acidic, with small concentrations of inorganic ions, high saturation by aluminum and low degree of base saturation, revealing an infertile soil. For soil refunctioning, sewage sludge was added in the proportions of 10, 30 and 50% in relation to the post-treated soil mass and validated by planting Coriandrum Sativum L., obtaining better results for root growth, total length of plant, amount of leaves and mass of plants for the treatment with 30% sewage sludge insertion. This treatment had a percentage of root inhibition of 13.2% and did not present a risk of toxicity to the Lactuca Sativa L. species. It was also possible to observe an increase in the cation exchange capacity, base saturation index, nitrogen and phosphorus levels, in addition to the reduction in aluminum saturation, showing an improvement in the agronomic conditions of the soil.
ABSTRACT
RESUMO Os lixiviados são efluentes gerados em depósitos de resíduos sólidos por meio da decomposição da matéria orgânica, somados às águas de infiltração e a materiais suspensos. Possuem compostos biodegradáveis e recalcitrantes, de difícil degradação biológica (biodegradação). Esse tipo de efluente necessita de um tratamento antes de ser disposto no meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de ozônio (O3) e de peróxido de hidrogênio (H2O2) como processo oxidativo avançado (POA), visando à remoção de compostos recalcitrantes em lixiviados de aterros sanitários. Foram utilizados dois lixiviados provenientes do aterro sanitário de São Leopoldo, Rio Grande do Sul: o bruto e o efluente das lagoas de tratamento, os quais foram tratados, nesta pesquisa, apenas com O3 em concentração de 29 mg.L-1 (gerados a partir de processo corona) ou com adição de 1.000 mg.L-1 de H2O2 ao O3. Os ensaios, em escala piloto (reator de 460 L de volume útil), tiveram a duração de 96 horas. O POA deste estudo mostrou-se mais eficiente no tratamento de lixiviados com as menores concentrações iniciais de demanda bioquímica de oxigênio (DBO), demanda química de oxigênio (DQO) e carbono orgânico total (COT), independente de ser lixiviado bruto ou tratado. Altas remoções de cor aparente, DQO e COT foram observadas, chegando a 99, 88 e 66%, respectivamente. A maior remoção de carbono inorgânico (CI) foi 23%, porém o grupo que iniciou com a maior concentração desse parâmetro obteve as maiores remoções para todos os outros critérios estudados. A adição de H2O2 aumentou a eficiência de remoção de todos os fatores analisados, porém não de forma significativa. Observou-se necessidade de tratamento complementar ao POA deste estudo.
ABSTRACT Leachates are wastewaters generated at sites of solid waste disposal through organic matter decomposition, added to infiltration waters and suspended materials. They contain biodegradable and recalcitrant compounds, difficult to biological degradation (biodegradation). This wastewater requires treatment before being disposed in the environment. The aim of this study was to evaluate the use of ozone (O3) and hydrogen peroxide (H2O2) as advanced oxidation process (AOP), in order to remove recalcitrant compounds in landfill leachate. Two leachates from São Leopoldo landfill, in Rio Grande do Sul, were used: raw and treated in pounds, which were treated only with O3 at the concentration of 29 mg.L-1 (generated from the corona process) or with addition of 1,000 mg.L-1 H2O2 to O3. The tests occurred on a pilot scale, treating 460 L of leachate in each test, which lasted 96 hours. AOP of this study was more efficient in the treatment of leachate that had the lowest initial concentrations of biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) (both raw and treated leachate) for both of the leachates. High removals of apparent color, COD and TOC were observed, reaching 99, 88 and 66%, respectively. The greater removal of inorganic carbon was 23%, but the group that started with the highest concentration of this parameter achieves the greatest removals for all other parameters studied. The addition of H2O2 increased the efficiency of removal of all parameters, but not significantly. It is necessary additional treatment to the AOP of this study.
ABSTRACT
Ilex paraguariensis is a native species to South America. Its economic importance is in the use of its leaves and twigs in the processing of a product popularly known as "chimarrão". The aim of this study was to evaluate the correlations between some physico-chemical process parameters in the oxidation of I. paraguariensis leaves oxidation. The leaves of Maté with age 1.0, 6.5 and 12.0 months were subjected to an oxidation process for 3 h under different relative humidity conditions (80, 90 and 99%) at 26°C. The extracts were evaluated using the experimental design techniques to maximize the oxidation conditions for the total polyphenols, antioxidant capacity, water activity and color. The condition of 90% humidity and leaf age 6.5 months resulted in lower lightness and yellow color of the product. Green color was not significantly influenced by the studied parameters. The highest levels of total phenols and antioxidant potential were found when the leaf age was one month and humidity was 90%. Thus, it could be concluded that the air humidity of the chamber and leaf age influenced the oxidation process of the leaves of Maté as well as the antioxidant capacity of the extract obtained.
ABSTRACT
Uma alternativa atrativa para o tratamento de lixiviado de aterro sanitário são os processos oxidativos avançados empregando o reagente de Fenton (POA/Fenton). No entanto, a aplicação do POA/Fenton é limitada pela geração de lodo no processo. Esse lodo possui elevada concentração de ferro, o que torna necessária sua separação do efluente tratado. O objetivo desse trabalho foi avaliar a microfiltração para a remoção de lodo gerado no POA/Fenton. A pesquisa foi desenvolvida em unidade de bancada. O POA/Fenton apresentou elevada eficiência na remoção de matéria orgânica (75 por cento) e cor real (95 por cento). O processo de microfiltração foi eficiente na separação do lodo gerado, o qual apresentou baixa sedimentabilidade, dificultando sua separação por sedimentação, além de ter contribuído para a remoção de outros poluentes.
Advanced oxidation processes using Fenton's reagent (AOP/Fenton) are an attractive alternative for landfill leachate treatment. However, the implementation of the AOP/Fenton is limited by the generation of sludge in the process. The sludge has a high iron concentration, which needs its separation from the treated effluent. The aim of this study was to evaluate the microfiltration for sludge removal from an AOP/Fenton. The work was conducted in bench scale. The advanced oxidation process showed high efficiency in removing organic matter (75 percent) and true color (95 percent). The microfiltration was effective in separating the sludge, which showed low settling hindering their separation by sedimentation, and has contributed to the removal of other pollutants.
ABSTRACT
A conservação e o armazenamento de alimentos com elevados teores lipídicos podem conduzir ao desencadeamento do processo oxidativo, causando modificações nas características sensoriais e redução da vida útil dos mesmos. A ficocianina é um pigmento extraído da microalga Spirulina platensis que apresenta propriedades antioxidantes, por isso, objetivou-se verificar o efeito antioxidante da ficocianina durante o armazenamento do pescado salgado. O pescado salgado foi produzido com o peixe Pacu (Piaractus mesopotamicus, Holmberg, 1887), o qual foi submetido a 5 tratamentos (T1: sem adição de antioxidante, T2: com adição de antioxidante sintético BHT na concentração de 0,01 por cento, T3, T4 e T5: com a adição de ficocianina nas concentrações de 0,5 por cento, 1 por cento e 1,5 por cento, respectivamente). As amostras foram analisadas nos tempos: zero, 30 d e 60 d de armazenamento através do índice de TBA. Pelos resultados observou-se que a presença do antioxidante natural ficocianina ocasionou uma inibição no processo de oxidação lipídica, com índices de TBA, estatisticamente iguais (p>0,05) ao tratamento com uso de antioxidante sintético.
Conservation and storage of food with a lipidic content may unchain oxidative processes, causing modifications of sensorial characteristics and reduction of useful life. Phycocianin is a pigment of Spirulina platensis, which presents antioxidant proprieties. The objective of this work was to verify the antioxidant effect of phycocyanin during the storage of salted fish. The salted fish was produced with the pacu species (Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887), which was submitted to 5 treatments (T1: without addition of antioxidant; T2: with addition of synthetic antioxidant BHT in the concentration of 0.01 percent, T3, T4 and T5: with addition of phycocianin at concentrations of 0.5 percent, 1 percent and 1.5 percent respectively). Samples were analyzed at zero (0), 30 and 60 days of storage determining the physics-chemical quality through the index of TBA. The results showed that the addition of the natural antioxidant phycocianin caused the inhibition of the process of oxidation, with TBA index statistically equal (p>0.05) of that obtained with the use of synthetic antioxidant.