RESUMO Neste trabalho foi avaliado o processo foto-Fenton solar mediado por ferrioxalato como tratamento primário de um efluente têxtil bruto (E1) e como um processo de polimento, após processo de lodos ativados (E2). Por um ano, ao menos uma vez por mês, a eficiência de descoloração e o comportamento dos sólidos foram avaliados sob condições naturais de radiação, temperatura e características dos efluentes. As condições operacionais foram as seguintes: 50 mg L-1 de ferro, pH 5, 525 mg L-1 de H2O2, administrados em dosagens decrescentes. O oxalato foi adicionado na razão molar de 1:3 [Fe+3:(C2O4)-2]. A descoloração máxima de E1 foi de 67% para intensidade de radiação de 690 W m-2; já a de E2 foi de 95% para intensidade de 620 W m-2. Houve considerável aumento na turbidez e nos sólidos suspensos em função da precipitação do ferro e de sua ação coagulante. A degradação do complexante durante o processo no E2 em dias ensolarados provocou elevada sedimentabilidade dos sólidos do efluente final, resultando em um sobrenadante clarificado, o que não ocorreu em dias nublados.

ABSTRACT This work evaluates the solar photo-Fenton process mediated by ferrioxalate as a primary treatment of raw textile effluent (E1) and as a polishing step, after active sludge process (E2). For a year, at least once a month, the color removal’s efficiency and solids’ behavior in the oxidative process treatment were analyze under natural conditions of light, temperature and effluents characteristics. The operational parameters values were: 50 mg L-1 iron, pH 5, 525 mg L-1 H2O2, introduced in decreasing doses. The oxalate was added at the molar ratio of 1:3 [Fe+3:(C2O4)-2]. The color removal of E1 was 60% for 690 W m-2 of radiation intensity and 95% for 620 W m-2 intensity to E2. Considerable increases were observed in turbidity and suspended solids due to the iron precipitation and the consequent coagulant action. In sunny days, the complex degradation in E2 resulted in high settle ability of solids in the final effluent, resulting in a clear supernatant. This has not happened in cloudy days.

Resumo A drenagem ácida mineral (DAM) é um dos mais graves impactos ambientais da mineração. Cursos de água impactados pela DAM são avaliados como impróprios acarretando graves impactos ambientais e problemas socioeconômicos severos. Este estudo visa identificar o potencial de um resíduo, casca de camarão, como fonte de quitina e alcalinidade para remediação de águas contaminadas por DAM visando seu posterior reuso para fins secundários não potáveis. Foram efetuados ensaios com a casca de camarão, diferenciando entre corpo (CR) e cabeça (CB), e quitina comercial (QT, 70% de pureza), para o tratamento de amostras de água superficiais e subterrâneas impactadas da Região Carbonífera Catarinense/SC (Brasil). Realizaram-se ensaios em duplicata e em regime de batelada variando o teor de substrato, tempo de contato e velocidade de agitação. Conseguiu-se a remoção quase total de Fe (>92%) e Al (>99%) e uma remoção de Mn entre 40-60%. CR apresentou os melhores resultados após 48h de tratamento com 200 rpm e 10 gL–1de substrato. O aumento no pH foi mais significativo nas amostras contendo CR, passando o pH de ~3 para ~7. Os resultados indicaram o potencial da utilização direta da casca de camarão para o tratamento de efluentes para reuso secundário não potável.

Abstract The mineral acid mine drainage (AMD) is one of the most serious environmental impacts of mining. Watercourses impacted by DAM are assessed as unfit, causing serious environmental consequences and severe socioeconomic problems. The main objective of the present study is to evaluate the potential of a residue, shrimp-shell, as source of chitin and alkalinity for remediation of mine-impacted water (MIW), seeking their subsequent reuse for secondary non-potable reuse. Comparative tests with the shrimp-shells were performed, differentiating between body (CR) and head (CB), and commercial chitin (QT 70% purity), with samples of surface water and groundwater from the impacted “Região Carbonífera Catarinense” (Brazil). Assays were performed in batch-microcosms with different concentrations of substrate, contact time and stirring speed. Metals were almost removed [Fe (> 92%), Al (> 99%), and Mn (40-60%)]. CR showed the best results after 48 hours of treatment with 200 rpm and 10 g L–1 of substrate. The higher increase in pH was in the samples with CR, from ~ 3 to ~ 7. The results indicated the potential of direct use of shrimp shells to treat effluents for secondary non-potable reuse.

Neste trabalho, avaliou-se o desempenho de um biorreator à membrana em batelada sequencial para a remoção de nutrientes (nitrogênio e fósforo) de esgoto sanitário. O reator, construído em escala piloto, foi operado durante 241 dias com tempo total de ciclo de 4 horas, sendo 5 minutos para alimentação, 55 minutos para a fase anóxica e 180 minutos para as fases de aeração e filtração (simultaneamente). Ao longo do monitoramento, foram empregados dois fluxos de filtração: 5,55 e 11,1 L.m-2.h-1, que resultaram nas taxas de troca volumétrica de 5 e 10%, respectivamente. As eficiências médias de remoção de Demanda Química de Oxigênio total, nitrogênio amoniacal e nitrogênio total alcançadas foram de 99, 98 e 96%, respectivamente. Em relação à remoção de fósforo, observou-se inicialmente um baixo rendimento do reator, sendo verificado ao longo do tempo, no entanto, uma tendência de melhora na remoção desse nutriente, atingindo eficiência média de 74% entre os dias 158 e 241. A utilização do fluxo de filtração de 5,55 L.m-2.h-1 proporcionou uma operação estável ao biorreator à membrana em batelada sequencial no que se refere à pressão transmembrana, tendo sido atingido o valor limite de 0,7 bar apenas uma vez em 181 dias de operação, ao passo que, com fluxo de 11,1 L.m-2.h-1, esse limite foi atingido 3 vezes em 55 dias.

This study evaluated the performance of a membrane bioreactor sequencing batch, in pilot scale, to remove nutrients (nitrogen and phosphorus) from domestic wastewater. The reactor was operated for 241 days with a total cycle time of 4 hours, with 5 minutes for feeding, 55 minutes for the anoxic phase and 180 minutes for the aeration and filtration phases (simultaneously). Throughout the monitoring, two filtration flows were employed: 5.5 and 11.1 (critical flux) L.m-2.h-1, which resulted in the volume exchange rates of 5 and 10%, respectively. The removal efficiencies of total Chemical Oxygen Demand, ammonia nitrogen and total nitrogen were achieved by 99, 98 and 96%, respectively. Regarding phosphorus removal, a poor performance was observed in the beginning of the experiment; however, a tendency of improvement in the removal of this nutrient was further verified, reaching an efficiency average of 74% between the operational days 158 and 241. The flux filtration at 5.55 L.m-2.h-1 has provided a membrane bioreactor sequencing batch stable operation in relation to transmembrane pressure since it reached the limit value of 0.7 bar only once in 181 operational days, while for 11.1 L.m-2.h-1 it was observed 3 times in 55 days.

A desinfecção dos esgotos deve ser considerada quando se pretende reduzir os riscos de transmissão de doenças infecto-contagiosas. Nesse sentido, os requisitos de qualidade de uma água devem ser avaliados em função dos usos previstos para a mesma. O dióxido de cloro (ClO2) possui excelentes propriedades bactericidas, virucidas, esporocidas e algicidas e, devido a isso, é usado como desinfetante de água de abastecimento e efluente doméstico, bem como inibidor de crescimento de algas. O objetivo do trabalho foi estudar a melhor dosagem para uma boa desinfecção de efluentes sanitários previamente tratados mediante lodos ativados por aeração prolongada, avaliar a inativação de coliformes e o residual de dióxido de cloro remanescente. Foram realizados ensaios para diferentes dosagens de dióxido de cloro e diferentes tempos de contato. Os resultados obtidos mostraram que a dosagem mais indicada para desinfecção do efluente estudado foi 2,0 mg ClO2/L com um tempo de contato de 20 minutos, condições sob as quais é atingido 100% de remoção de coliformes fecais e oxidada parcialmente a matéria orgânica remanescente, em tanto que os valores de pH e residual de ClO2 do efluente mantêm-se dentro dos admitidos pelas normativas brasileira e estadunidense em vigor. O estudo econômico levado a cabo permitiu concluir que a desinfecção de efluente doméstico mediante dióxido de cloro pode ser economicamente viável.

Disinfection of sewage must be considered when reduction of infect-contagious disease transmission risks is intended. Thus, water quality requirements have to be evaluated in function of its predetermined uses. Chlorine dioxide (ClO2) has excellent bactericide, viruscide, sporicide and algaecide properties and, by these reasons, it is used as a disinfectant for drinking water and municipal sewage and as an algal growing inhibitor. The objective of this work was to investigate the most adequate ClO2 doses for an adequate disinfection of municipal sewage previously treated by an activate sludge with extended aeration process, evaluating the fecal coliform inactivation and the remaining residual chlorine dioxide. Essays were carried out for different ClO2 doses and different contact times. The results showed that the most adequate dose for sewage disinfection was 2,0 mg ClO2/L in 20 min of contact time. Under this condition, 100% coliform removal is attained, the remaining organic matter is partially oxidized and pH and residual ClO2 values of effluent are maintained in the range determined by the Brazilian and USA regulations. It was concluded, from the economical study carried out, that disinfection of municipal sewage using chlorine dioxide is economically viable.