Consortium of Microalgae for Tannery Effluent Treatment

Abstract Wastewater generated in tanneries have essential elements for microalgae growth, but it has also some toxic compounds that may hinder or restrain the growth of microalgae in this environment. This work tested microalgae consortium growth originating from a deactivated effluent treatment decanter of a complete tannery (beamhouse to finished leather) for the treatment of wastewater of a tannery processing wet-blue leather to finished leather. It was initially evaluated the growth of the microalgae consortium in the three effluents diluted in 50% distilled water: raw effluent (50RE50W), effluent after primary coagulation/flocculation (50PE50W), and effluent after primary and secondary biological treatment (50BE50W). After 16 days of cultivation, the 50PE50W presented the highest biomass concentration (1.77 g L−1). The highest removal values for effluents 50RE50W, 50PE50W and 50BE50W were 51.02%, 99.90%, 82.88%, and 91.75% for chemical oxygen demand (COD), N-NH3, TKN, and P-PO4-, respectively. It was verified low levels of nutrient removal in the raw effluent (100RE), since the consortium was not able to grow in this medium. Finally, at concentrations of 25RE75BE (25% raw effluent diluted with 75% effluent after the biological treatment) and 50RE50B (50% raw effluent diluted with 50% effluent after the biological treatment), effective removal values were reached. Biomass growth concentration up to 1.3 g L-1 and removal values for N-NH3, TKN, P-PO4, COD, total organic carbon (TOC) and biological oxygen demand (BOD5), of 99.90%, 79.36%, 87.82%, 14.26%, 35.82%, and 42.86%, respectively, were reached in 50RE50B.

A presença de fármacos nos esgotos domésticos e sua remoção pelos processos de lodo ativado com oxigênio puro, lagoa aerada e reator anaeróbio de fluxo ascendente / Pharmaceuticals in domestic sewage and their removal by pure oxygen activated sludge, aerated basin and upflow anaerobic sludge blanket

Processos biológicos de tratamento de esgotos são largamente utilizados mundialmente e, apesar de serem eficientes na remoção de matéria orgânica, têm capacidades limitadas na remoção de poluentes orgânios emergentes, principalmente fármacos. Este trabalho avaliou a eficiência dos processos de tratamento de esgotos por lodos ativados com oxigênio puro, lagoas aeradas e reator anaeróbio de fluxo ascendente (RAFA) na remoção de seis fármacos selecionados - paracetamol, ibuprofeno, atenolol, sinvastatina, carbamazepina e clonazepam, com altos índices de utilização pela população. Para isto, foram analisadas amostras de esgoto bruto e de esgoto tratado oriundas de três estações de tratamento de esgotos em operação no Estado de São Paulo, sendo realizadas quatro campanhas de coleta, durante dois anos, em períodos hidrológicos de seca e chuva. A técnica analítica utilizada foi a cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (LC-MS/MS), através de método estabelecido e validado para a execução desta pesquisa. Ibuprofeno, sinvastatina e clonazepam não foram identificados em nenhuma das amostras analisadas. Atenolol, paracetamol e carbamazepina foram detectados em todas as estações estudadas, observando-se remoção e liberação deles durante todos os processos de tratamento. A estação que adota o processo por lagoas aeradas mostrou maior eficiência na remoção de paracetamol e atenolol, sendo que um elevado tempo de detenção hidráulica empregado nela parece ter influenciado positivamente na eficácia de remoção destas subtâncias. A estação que utiliza lodos ativados com oxigênio puro apresentou remoções inferiores e maiores taxas de liberação dos fármacos paracetamol e carbamazepina. Já a estação que adota RAFA apresentou discreta superioridade na remoção de carbamazepina, e eficiências intermediárias para paracetamol e atenolol. A carbamazepina mostrou resistência à degradaçào pelos processos avaliados, porém a desinfecção do efluente final, por cloração, aparentemente elevou a remoção deste composto

Sewage biological treatment processes are the most used worldwide and, in general, they show organic matter removal high efficiency, however their pharmaceuticals removal capacity were quite limited. The aim of this study is verify the efficiency of sewage biological treatment processes per pure oxygen activated sludge, aerated basin and upflow anaerobic sludge blanket (UASB), in removal of six selected drugs acetaminophen, ibuprofen, atenolol, simvastatin, carbamazepine and clonazepam, most frequently used by population. For this purpose, it was analyzed raw sewage and treated sewage samples from three sewage treatment plants localized at Sao Paulo, Brazil, in four collection stages, during two years, at dry and wet periods. The analytical technique of choice was high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS), by developed and validated method for this study. Ibuprofen, simvastatin and clonazepam were not detected at any samples collected. Atenolol, acetaminophen and carbamazepine were identified at all plants investigated, with removal and production during all treatment processes here considered. Aerated basin plant was most efficient in acetaminophen and atenolol removal, and a high hydraulic detention time seem be better to remove these compounds. Pure oxygen activated sludge plant showed lower removal rates and higher production of acetaminophen and carbamazepine. Already the UASB plant revealed a little superiority in carbamazepine removal, and intermediary efficacy to acetaminophen and atenolol removal. Carbamazepine showed persistence in treatment processes evaluated, however final effluent disinfection, with chlorination, apparently raised this compound removal

Estratégias de tratamento de lixiviado de aterro sanitário com foco na matéria orgânica biodegradável e nitrogênio amoniacal / Strategies of landfill leachate treatment focused on biodegradable organic matter and ammonia nitrogen

Sistemas de tratamento de esgotos, quando aplicados ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário, não têm apresentado bons resultados. Por conta disso, faz-se necessário o desenvolvimento de alternativas para o tratamento de lixiviado. Objetivo avaliar o pós-tratamento de lixiviado de aterro sanitário por wetland construído de fluxo subsuperficial horizontal e reator biológico de leito móvel (RBLM). Materiais e métodos foram realizados dois experimentos com tratamento de lixiviado após remoção de amônia por dessorção. No experimento 1 utilizou-se wetlands construídos de fluxo horizontal em escala de bancada (volume total de 30,8 L), plantados com Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum e Gynerium sagittatum, e um controle sem vegetação, preenchidos com pedrisco calcário. O sistema foi alimentado com lixiviado diluído em água em diferentes proporções (entre 10 por cento e 30 por cento ) com concentração média de DQO entre 336 e 750 mg.L-1 e nitrogênio amoniacal (N-NH4) entre 47 e 199 mg.L-1. A operação ocorreu em três etapas: (1ª) alimentação contínua e TDH médio entre 2,7 e 5,3 d; (2ª) regime de ciclos de recirculação do efluente, para avaliar o efeito do aumento de TDH para 21 dias; (3ª) alimentação contínua de duas unidades wetlands em série, visando elevar o TDH (entre 8,1 e 9,9 d) sem recirculação. O experimento 2 foi implantado em escala piloto, com uma unidade de dessorção de amônia seguida de um Reator Biológico de Leito Móvel (RBLM) e um biofiltro anóxico. O RBLM (volume efetivo de 380 L) foi preenchido em 50 por cento com anel pall. Resultados e discussão No experimento 1, obteve-se baixa remoção de DQO com médias inferiores a 40 por cento e concentração final entre 270 e 750 mg.L-1...

sewage treatment systems, when applied to the treatment of landfill leachate, have not shown good results. Thus it is necessary to develop alternatives for the treatment of leachate. Objective To assess the post-treatment of landfill leachate by horizontal subsurface flow constructed wetland and moving bed biofilm reactor (MBBR). Materials and methods Two experiments were conducted with treatment of the leachate after removal of ammonia by stripping. In experiment 1, horizontal flow constructed wetlands, at bench scale (total volume of 30.8 L), planted with Cyperus papyrus, Heliconia psittacorum and Gynerium sagittatum, and a control without vegetation, were filled with calcareous gravel. The system was fed with leachate diluted in water with different proportions (between 10 per cent and 30 per cent ) with mean COD concentration of between 336 and 750 mg.L-1 and ammonia nitrogen (NH4-N) between 47 and 199 mg L-1. The operation was divided in three stages: (1st) continuous feeding with mean HRT between 2.7 and 5.3 d; (2nd) regime of effluent recirculation to evaluate the effect of increasing the HRT to 21 days; (3rd) continuous feeding with two wetlands units in series, aimed HRT increasing (between 8.1 and 9.9 d) without recirculation. Experiment 2 was implemented on a pilot scale, with a unit of ammonia stripping followed by MBBR and an anoxic biofilter. The MBBR (380 L working volume) was filled 50 per cent with pall ring. Results and discussion In experiment 1, the COD removal was low, with averages below 40 per cent , with effluent concentration between 270 and 750 mg.L-1...

Comparação de diferentes técnicas de sincronização da emergência da onda folicular visando a superovulação em bovinos / Comparative technics of follicular wave emergence synchronization in the cattle superovulation

Foram avaliadas quatro técnicas de sincronização da onda folicular em protocolos de superovulação. Para tal, foram utilizadas 112 vacas doadoras, das raças Simental, Limousin e Red Angus, com escore corporal médio de 3,0. Os animais foram divididos aleatoriamente em cinco grupos experimentais de acordo com o método de sincronização da emergência da onda folicular. Foram realizadas 30 superovulações em cada grupo, considerando os seguintes protocolos: GI - grupo controle – animais superovulados entre o 8o e o 12o dia do ciclo estral (dia zero = estro); GII – animais que sofreram punção folicular no 9o dia (dia 0 = estro) e início do tratamento superovulatório no 11o dia; GIII – animais que sofreram punção folicular em fase não conhecida do ciclo estral, associada ao uso de um dispositivo intravaginal contendo progesterona (P4) e tratamento superovulatório iniciado 48h após a punção, GIV – animais que utilizaram implante intravaginal de progesterona colocadoem fase aleatória do ciclo estral, mantido por nove dias, associado à administração de 50 mg de P4 e de 2mg de benzoato de estradiol, sendo o tratamento superovulatório iniciado cinco dias após a colocação do dispositivo e GV – animais que receberam implante intravaginal de P4 colocado em fase aleatória do ciclo estral e mantido por oito dias, associado à administração de 50mg de P4 e 2mg de 17â-estradiol, sendo o tratamento superovulatório iniciado quatro dias após a colocação do dispositivo. Nos grupos I, II, III, IV e V o total de estruturas coletadas e de embriões viáveis foram, respectivamente (13,53±9,23 vs 13,87 ± 7,85 vs 18,70 ± 10,88 vs 9,03 ± 4,97 vs 13,60 ± 8,39) e (8,43±5,68 vs 8,27 ± 7,06 vs 10,47 ± 8,19 vs 5,37 ± 2,92 vs 7,23 ± 5,30). Os resultados observados no GIII foram superiores ao GI, GII, GIV e GV (P 0,05), enquanto o desempenho de GIV foi inferior (P<0,05). Os resultados permitem concluir que é possível sincronizar a emergência da onda folicular de vacas doadoras, com início da superovulação em qualquer momento do ciclo estral, e que o tratamento progestágeno associado à punção folicular oferece os melhores resultados.

We evaluated four different techniques of follicular wave synchronization by comparing total number of structures recovery, number of viable and degenerated embryos, number of oocytes recovery and cost of uterine flushing. One hundred twelve Simental, Limousin and Red Angus donators were randomly allocated in five treatment groups according to protocol used for follicular wave emergence synchronization. Thirty superovulations were performed in each group, the programs were: G1- Control, superovulation treatment between days 8 and 12 of the estrous cycle; G2- follicle aspiration on day 9 of the estrous cycle; G3- follicle aspiration plus intravaginal progesterone implant; G4- intravaginal progesterone implant plus estradiol benzoate and G5- intravaginal progesterone implant plus estradiol-17â. Artificial insemination was performed twice, 12 and 24 hours after detection of behavioral estrus. Embryo collection was performed on day 7 after inseminations. Total number of recovered structures (18,70 ± 10,88 vs 13,53 ± 9,23) and viable embryos (10,47 ± 8,19 vs 8,43 ± 5,68) were higher (P0,05) were detected amongst groups 2, 5 and 1, while performance of G4 was the lowest (P<0,05). Results demonstrate to be possible synchronize follicular wave emergence by initiating superstimulation at any time of the estrous cycle. Additionally we verified that the program using progesterone associated to follicular ablation had the best results in synchronizing follicular wave emergence aiming superstimulation in cattle.