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ABSTRACT One of the major drawbacks of this final disposal technique is leachate production, which occurs due to the degradation of organic matter and rainwater percolation. The leachate composition is quite varied, with high organic load and various compounds that may be toxic to the environment. To reduce the polluting potential of the leachate, it must be subjected to an appropriate treatment. Biological treatments are widely used in the treatment of leachate, although these technologies have some drawbacks. As an alternative to conventional biological treatments, rotating biological reactors are used. The objective of this study was to determine the efficiency of a pilot scale rotating biological reactors in the removal of biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, and phosphorus from the landfill leachate. Effluent toxicity and rotating biological reactors's ability to remove this toxicity were also verified by calculating the germination index of lettuce (Lactuca sativa) and cucumber (Cucumis sativus) seeds. The reactor showed an average efficiency of 75.99% of biochemical oxygen demand removal, 33.53% of chemical oxygen demand removal, and 16.04% of phosphorus removal. In fact, the cucumber and lettuce seeds proved sensitive to the toxicity of the effluent. For crude leachate, the germination index values of lettuce and cucumber were 13.28 and 49.61%, respectively. In this study, rotating biological reactors obtained a good efficiency in the removal of toxicity from leachate. The germination index of the seeds for the treated effluent was 60.9% for lettuce and 82.49% for cucumber.
RESUMO Diante do crescimento populacional acelerado e do desenvolvimento econômico, grande quantidade de resíduos tem sido gerada nos grandes centros urbanos. Esses resíduos devem ser coletados e dispostos adequadamente, sendo os aterros sanitários os locais mais adequados para a sua disposição. Um dos grandes inconvenientes dessa técnica de disposição final é a produção de um líquido lixiviado, proveniente da degradação da matéria orgânica e da percolação da água da chuva. A composição do lixiviado é bastante variada, com elevada carga orgânica e diversos compostos que podem ser tóxicos ao meio ambiente. Para determinar a toxicidade do lixiviado são amplamente utilizados testes fitotoxicológicos, como o índice de germinação de sementes. Com o intuito de reduzir o potencial poluidor do lixiviado, este deve ser submetido a um tratamento adequado. Tratamentos biológicos são bastante utilizados, mas possuem algumas desvantagens. Como alternativa aos tratamentos biológicos convencionais, surgem os reatores biológicos rotatórios. O objetivo deste estudo foi determinar a eficiência de uns reatores biológicos rotatórios em escala piloto na remoção da demanda bioquímica de oxigênio, da demanda química de oxigênio e de fósforo do lixiviado do aterro. Também foi verificada a toxicidade do efluente e a capacidade dos reatores biológicos rotatórios para remover essa toxicidade por meio do cálculo do índice de germinação de sementes de alface (Lactuca sativa) e pepino (Cucumissativus). O reator utilizado neste trabalho obteve eficiência média de 75,99% de remoção de demanda bioquímica de oxigênio, 33,53% de remoção de demanda química de oxigênio e 16,04% de remoção de fósforo. As sementes de alface e pepino mostraram-se bastantes sensíveis à toxicidade do efluente. Para o lixiviado bruto, os índices de germinação da alface e do pepino foram, respectivamente, 13,28 e 49,61%. Neste estudo, os reatores biológicos rotatórios obtiveram boa eficiência na remoção da toxicidade do lixiviado. O índice de germinação das sementes para o efluente tratado foi de 60,9% para a alface e de 82,49% para o pepino.
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RESUMO O objetivo deste estudo foi caracterizar a produção de um carvão de caroço de pêssego e também avaliar a adsorção de corantes têxteis pelo carvão ativado de caroço de pêssego. A ativação do carvão foi realizada utilizando cloreto de zinco como agente oxidante. O carvão ativado foi então utilizado na adsorção de corantes, para posterior aplicação no tratamento de um efluente têxtil. Primeiramente, realizou-se a produção de carvão ativado com as temperaturas de 500, 700 e 900°C e tempo de carbonização de 10 15 e 20 minutos e verificou-se a remoção dos corantes preto reativo 5 e azul de metileno. De acordo com a metodologia de superfície de resposta, a melhor temperatura de produção apresentou-se acima de 700°C com tempo de exposição de 10 minutos para os dois corantes. Desse carvão ativado, avaliaram-se os dados de densidade, teor de umidade e cinzas, pH e rendimento. Também foram realizados ensaios cinéticos e de equilíbrio. Os dados foram ajustados a três modelos cinéticos. As medidas para determinação da eficiência na remoção de cor do efluente têxtil foram realizadas pelo método espectrofotométrico e demonstraram média de remoção superior a 62% da cor presente no efluente bruto. Desse modo, o caroço de pêssego demonstrou elevado potencial para a produção de carvão ativado visando o tratamento de efluentes contendo corantes, podendo servir como alternativa de baixo custo.
ABSTRACT The aim of this study was to characterize the production of activated charcoal from the peach kernel and assess the adsorption of textile dyes by this activated charcoal. The activation of the charcoal was performed using zinc chloride as the oxidizing agent. The activated charcoal was then used in the adsorption of dyes for later application in the treatment of a textile effluent. Firstly, the production of activated carbon was carried out at temperatures of 500, 700, and 900°C and carbonization time of 10, 15, and 20 minutes and the removal of the Reactive Black 5 and Methylene Blue dyes was verified. According to the methodology of response surface, the best production temperature was above 700°C with 10 min exposure for both dyes. From this activated carbon, data on density, moisture and ash content, pH, and yield were evaluated. Kinetic and equilibrium tests were also performed. The data were fitted to three kinetic models. The measures to determine the efficiency in the color removal of the textile effluent were carried out by the spectrophotometric method and demonstrated an average removal greater than 62% of the color present in the raw effluent. In this way, the peach kernel demonstrated a high potential for the production of activated carbon aiming at the treatment of effluents containing dyes and can serve as a low cost alternative.
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RESUMO A produção de resíduos tem aumentado em proporção direta com a industrialização dos países. Sendo assim, a disposição adequada desses resíduos é uma questão largamente discutida entre os órgãos ambientais. Por isso, o objetivo deste trabalho foi estudar o efeito residual de adições sucessivas de resíduos de curtume e da mineração de carvão sobre as propriedades químicas do solo e o acúmulo de cromo (Cr) em mamoneira. Os tratamentos aplicados em condições de campo foram: T1 - controle, ou seja, solo sem adubação; T2 - solo adubado com nitrogênio-fósforo-potássio (NPK) + calcário para atingir pH 6,0; T3 - solo misturado com lodo de curtume em dose adequada para se atingir pH 6,0 + PK; T4 - solo receptor de duas vezes a dose de lodo de curtume utilizada no T3 + PK; T5 - solo misturado com resíduo carbonífero + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T6 - solo misturado com resíduo carbonífero + lodo de curtume em dose adequada para atingir pH 6,0 + PK; T7 - solo misturado com serragem cromada + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T8 - solo misturado com Cr mineral + lodo de curtume em dose adequada para se atingir pH 6,0 + PK. Em campo, o solo recebeu os diferentes tratamentos. Posteriormente, amostras desse solo foram acondicionadas em vasos e o experimento com as plantas foi conduzido em delineamento inteiramente ao acaso, com três repetições por tratamento. O rendimento de matéria seca mostrou que a aplicação de serragem cromada (T7) proporcionou o maior crescimento da mamoneira, bem como os maiores teores de P no seu tecido. Os teores de Cr na parte aérea das plantas não atingiram níveis que podem ser considerados de contaminação desses vegetais. A distribuição desse elemento nas diferentes partes das plantas de mamoneira demonstrou a possibilidade de utilização futura dos grãos para produção de biodiesel.
ABSTRACT The production of waste has been increasing in direct proportion to the industrialization of the countries. Therefore, the adequate disposal of these wastes is an issue widely discussed among environmental agencies. Thus, the aim of this work was to study the residual effect of successive additions of tannery and coal mining waste on the chemical properties of the soil and the accumulation of chromium in castor bean plants. The treatments applied under field conditions were: T1 - control, that is, soil without fertilization; T2- soil fertilized with nitrogen-phosphorus-potassium (NPK) + limestone to reach pH 6.0; T3 - soil mixed with tannery sludge at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK; T4 - soil receptor of twice the dose of tannery sludge used in treatment 3 + PK; T5 - soil mixed with coal residue + NPK + limestone in an amount adequate to reach pH 6.0; T6 - soil mixed with coal residue + tannery slurry at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK; T7 - soil mixed with chrome sawdust + NPK + limestone in adequate quantity to reach pH 6.0; T8 - soil mixed with mineral Cr + tannery sludge at a dose adequate to reach pH 6.0 + PK. In the field, the soil received the different treatments. Subsequently, samples of this soil were conditioned in pots and the experiment with the plants was conducted in a completely randomized design, with three replicates per treatment. Subsequently, samples of this soil were placed in pots and the experiment with plants was conducted in a completely randomized design, with three replications per treatment. The dry matter yield showed that the application of chrome sawdust (T7) provided the highest growth of the castor bean, as well as the higher levels of P in its tissue. Chromium content in the aerial part of the plants did not reach levels that can be considered as contamination of these plants. The distribution of chromium in the different parts of the castor bean plants demonstrated the possibility of future use of the grains to produce biodiesel.
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RESUMO O descarte de resíduos de lodo de curtume no solo tem sido um problema ambiental devido aos altos teores de cromo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica dos óxidos de ferro e os teores de cromo ligados a esses minerais em áreas de descarte de resíduos de curtume. Para isso, foram determinados os teores de ferro e cromo extraídos por oxalato de amônio dos óxidos de baixa cristalinidade e por ditionito-citrato-bicarbonato (DCB) dos óxidos cristalinos na fração argila do solo. Esses teores variaram entre 3,5 e 4,1 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo de curtume e entre 19,9 e 56,8 mg kg-1 nos com adição de lodo. Os teores de cromo extraídos dos óxidos cristalinos variaram entre 21,3 e 23,3 mg kg-1 nos tratamentos sem aplicação de lodo e entre 46,4 e 103,0 mg kg-1 nos com uso de lodo de curtume. A aplicação desse material proporcionou um aumento na relação do ferro extraído do óxido de ferro e o ferro extraído com o ditionito (Feo/Fed) dos óxidos da área de descarte, o que evidencia uma diminuição da cristalinidade dos óxidos. Foi encontrada uma redução na relação do ferro extraído com o ditionito e do cromo extraído com o ditionito (Fed/Crd), o que mostra a substituição do ferro pelo cromo nos óxidos, evidenciando uma troca isomórfica. Essa alteração pode ser uma alternativa para a retenção de cromo pelo solo com grande força.
ABSTRACT The tannery sludge disposal in the soil has been a serious environmental problem due to the high chromium concentrations. The aim of this study was to evaluate the iron oxides dynamic and chromium concentrations linked to these minerals in areas of tannery sludge disposal. So, concentration of iron and chromium extracted with ammonium oxalate from oxides with low crystallinity and with dithionite-citrate-bicarbonate from the crystalline oxides in the clay fraction was evaluated. The concentration of chromium extracted from the iron oxides with low crystallinity varied between 3.5 and 4.1 mg kg-1 in the treatments without application of tannery, and between 19.9 and 56.8 mg kg-1 in the treatments with tannery application. The concentration of chromium extracted from the crystalline oxides varied between 21.3 and 23.3 mg kg-1 in the treatments without application of tannery sludge, and between 46.4 and 103.0 mg kg-1 in the treatments with tannery. The application of tannery promoted an increase in the relation between the iron extracted from the iron oxides and the iron extracted with dithionite (Feo/Fed) and the oxides from the disposal area, which is an evidence of the oxide crystallinity decrease. A reduction was found in the relation between the iron extracted with dithionite and the chromium extracted with dithionite (Fed/Crd), what shows the substitution of the iron by chromium in the oxides, emphasizing an isomorphic substitution. This isomorphic substitution can be an alternative to maintain the chromium in the soil with strong retention.
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Com a industrialização, a produção de resíduos tem aumentado durante os anos. Além disso, a disposição destes resíduos é uma posição discutida entre os órgãos ambientais. Em virtude disto, o objetivo foi estudar o efeito residual de adições sucessivas de resíduos de curtume e carboníferos sobre as propriedades químicas do solo e o acumulo de metais pesados nas plantas de cenoura. Os tratamentos aplicados a campo foram T1 = Controle, somente solo; T2 = Adubação com NPK + calcário para atingir pH 6,0; T3 = Lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T4 = Duas vezes a quantidade de lodo de curtume utilizada no tratamento 3 + PK; T5 = Resíduo carbonífero + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T6 = Resíduo carbonífero + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK; T7 = Serragem cromada + NPK + calcário em quantidade adequada para atingir pH 6,0; T8 = Cr mineral + lodo de curtume em quantidade adequada para atingir pH 6,0 + PK. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com três repetições por tratamento. A adição de cromo, tanto via mineral, quanto via resíduos não afetaram o crescimento da cenoura. Além disso, os teores encontrados na parte aérea, radicular, e córtex da raiz são considerados baixos, demonstrando um baixo potencial de contaminação destes resíduos.
With the industrialization, waste production has been increased over the years. Moreover, the disposition of these wastes is a position discussed among environmental agencies. So, the aim of this study was to evaluate the residual effect of successive additions of tannery waste and coal on the chemical properties of the soil and the accumulation of heavy metals in carrot plants. The treatments were applied to field: T1 = Control, only solo; T2 = fertilization with NPK + lime to reach pH 6.0; T3 = tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T4 = Twice the amount tannery sludge used in treatment 3 + PK; T5 = waste coal + NPK + lime in adequate quantity to achieve pH 6.0; T6 = waste coal + tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK; T7 = Sawdust = chrome + NPK + lime in adequate quantity to reach pH 6.0; T8 = Cr + mineral tannery sludge in adequate quantity to achieve pH 6.0 + PK. The experiment was conducted in a completely randomized design, with three replicates per treatment. The results demonstrate that carrot plants grew normally in the treatments with high chromium concentrations, either addition with residues or mineral. Furthermore, the levels found in the shoots, roots and roots cortex were low, indicating a low potential of these waste contamination.