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Title: Análise da fitorremediação com Portulaca oleracea L. em um sistema híbrido no tratamento de efluentes agroindustriais de laticínios.
Other Titles: Phytoremediation analysis with Portulaca oleracea L. in a hybrid system in the treatment of agro-industrial dairy effluents.
Análisis de fitorremediación con Portulaca oleracea L. en un sistema híbrido en el tratamiento de efluentes agroindustriales de lácteos.
???metadata.dc.creator???: ANDRADE, Sanduel Oliveira de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: SILVA, Osvaldo Soares da.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: OLIVEIRA, Andréa Maria Brandão Mendes de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: LIMA, Antônio Gilson Barbosa de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FONSECA, Sthelio Braga da.
???metadata.dc.contributor.referee3???: MOTA, Mércia Melo de Almeida.
???metadata.dc.contributor.referee4???: COURA, Mônica de Amorim.
Keywords: Desenvolvimento sustentável;Bioprodutos;Sustentabilidade;Fotorremediação;Tratamento de efluentes agroindustriais de laticínio;Saneamento;Sustainable development;Bioproducts;Sustainability;Photoremediation;Treatment of dairy agro-industrial effluents;Sanitation;Desenvolvimiento sustentable;Bioproductos;Sostenibilidad;Fotorremediación;Tratamiento de efluentes agroindustriales lácteos;Saneamiento
Issue Date: 28-Dec-2021
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: ANDRADE, Sanduel Oliveira de. Análise da fitorremediação com Portulaca oleracea L. em um sistema híbrido no tratamento de efluentes agroindustriais de laticínios. 2021. 152 fl. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36330
???metadata.dc.description.resumo???: O volume de efluente gerado pelas agroindustriais familiares tem crescido nas últimas décadas em virtude do recrudescimento deste setor e caso sejam lançados no meio ambiente sem seu devido tratamento, poderá provocar diversos impactos negativos. Uma barreira para o trata- mento destes efluentes são os custos para implantação de estações de tratamento convencionais. Assim, torna-se importante o desenvolvimento de tecnologias que sejam eficientes e de baixo custo para o produtor rural de pequeno porte. Nesse contexto, esta pesquisa avaliou um sistema híbrido, composto de um biodigestor em série com Sistemas Alagados Construídos, para trata- mento de efluente agroindustrial de laticínios. A pesquisa foi realizada na Universidade Federal de Campina Grande, Campus de Pombal, e consistiu de quatro etapas: 1) Construção, operação e monitoramento de leitos vegetados com Portulaca oleracea L. irrigados com soluções salinas; 2) Construção, operação e monitoramento de um SAC com dois leitos em série em escala de laboratório; 3) Construção, operação e monitoramento de dois sistemas híbridos formados por biodigestores em série com SACs, sendo um vegetado e outro sem vegetação e; 4) Construção, operação e monitoramento de um sistema híbrido formado por um biodigestor em série com um SAC em escala de campo. Na primeira etapa, a espécie Portulaca oleracea L. foi submetida a seis concentrações de NaCl, monitorando seu desenvolvimento através de indicadores como massa fresca, massa seca e cinzas. Na segunda etapa, o efluente bruto foi destinado diretamente aos SACs cultivados com Portulaca oleracea L., em escala de laboratório, realizando apenas a remoção de materiais grosseiros. Na terceira etapa, em escala de laboratório, foi inserido um biodigestor para atenuar a concentração orgânica do efluente direcionado aos SACs. O primeiro leito foi cultivado com a espécie Eichhornia crassipes M. em virtude do comportamento da Portulaca oleracea L. na segunda etapa. Nesta fase, foi confeccionado um segundo SAC sem a cobertura vegetal, sendo utilizado apenas o solo e a brita como substratos. A etapa 4, em escala de campo, consistiu em um biodigestor, um SAC com Eichhornia crassipes M. e um SAC com Portulaca oleracea L. Na etapa 1, a Portulaca oleracea L. demonstrou tolerância moderada à ambientes salinos. Na etapa 2, foi constatado que houve redução no metabolismo da Portulaca oleracea L. quando submetida diretamente ao efluente bruto, apesar de reduzir parâmetros como turbidez e DQO. O esterco bovino presente nos leitos interferiu negativa- mente no resultado final, elevando os teores de condutividade elétrica, NTK e P(tot), sendo su- primido dos SACs nas etapas 3 e 4. Na etapa 3, observou-se a influência da vegetação no trata- mento, reduzindo consideravelmente a DBO, DQO, NTK e P(tot). Na etapa 4, o sistema apre- sentou resultados mais satisfatórios, reduzindo em mais de 90% a turbidez, DBO e DQO. Con- tudo, a produção de biogás foi insatisfatória, não gerando quantidades suficientes para estoca- gem e queima. Por fim, o sistema Biodigestor em série com os SACs se mostrou eficiente na remoção da carga orgânica em efluentes de laticínios e aliado ao baixo custo de instalação e manutenção, pode ser indicado para instalação em pequenas agroindústrias familiares.
Abstract: The volume of effluent generated by family agro-industries has grown in recent decades due to the resurgence of this sector and if they are released into the environment without proper treat- ment, it can cause several negative impacts. A barrier to the treatment of these effluents are the costs of implementing conventional treatment plants. Thus, it becomes important to develop technologies that are efficient and of low cost for the small rural producer. In this context, this research evaluated a hybrid system, composed of a biodigester in series with Constructed Wet- ted Systems, for the treatment of agro-industrial effluent from dairy products. The research was carried out at the Federal University of Campina Grande, Campus Pombal, and consisted of four stages: 1) Construction, operation and monitoring of beds vegetated with Portulaca oleracea L. irrigated with saline solutions; 2) Construction, operation and monitoring of a CW laboratory-scale; 3) Construction, operation and monitoring of two hybrid systems formed by biodigesters in series with CWs, one with vegetation and the other without; 4) Construction, operation and monitoring of a hybrid system formed by a biodigester in series with a CW field- scale. In the first stage, the species Portulaca oleracea L. was submitted to six concentrations of NaCl, monitoring its development through indicators such as fresh mass, dry mass and ash. In the second stage, the raw effluent was sent directly to the CW cultivated with Portulaca oleracea L., in laboratory scale, performing only the removal of coarse materials. In the third stage, on a laboratory scale, a biodigester was inserted to attenuate the organic concentration of the effluent directed to CW. The first bed was cultivated with the species Eichhornia crassipes M. due to the behavior of Portulaca oleracea L. in the second stage. At this stage, a second CW was made without the vegetation cover, using only the soil and gravel substrates. Stage 4, on a field scale, consisted of a biodigester, a CW cultivated with Eichhornia crassipes M. and a CW with Portulaca oleracea L. In step 1, Portulaca oleracea L. showed moderate tolerance to sa- line environments. In step 2, it was found that there was a reduction in the metabolism of Por- tulaca oleracea L. when submitted directly to the raw effluent, despite reducing parameters such as turbidity and COD. The cattle manure present in the beds interfered negatively in the final result, increasing the levels of electrical conductivity, NKT and P(tot), being suppressed from the CWs in stages 3 and 4. In stage 3, the influence of vegetation on the treatment was observed, considerably reducing BOD, COD, NKT and P(tot). In step 4, the system showed more satisfactory results, reducing turbidity, BOD and COD by more than 90%. However, the biogas production was unsatisfactory, not generating sufficient quantities for storage and burning. Fi- nally, the biodigester system in series with the CWs proved to be efficient in removing the organic load in dairy effluents and combined with the low cost of installation and maintenance, it can be indicated for installation in small family agribusinesses.
???metadata.dc.description.resumen???: El volumen de efluentes generados por los agronegocios familiares ha crecido en las últimas décadas debido al resurgimiento de este sector y si son liberados al medio ambiente sin su Debido al tratamiento, puede causar varios impactos negativos. Una barrera al tratamiento El coste de estos efluentes son los costes de implantación de plantas de tratamiento convencionales. Por lo tanto, es importante desarrollar tecnologías que sean eficientes y de bajo costo. costo para los pequeños productores rurales. En este contexto, esta investigación evaluó un sistema híbrido, compuesto por un biodigestor en serie con Sistemas de Humedales Construidos, para tratar tratamiento de efluentes agroindustriales provenientes de productos lácteos. La investigación se llevó a cabo en la Universidad Federal. de Campina Grande, Campus Pombal, y constó de cuatro etapas: 1) Construcción, operación y seguimiento de camas vegetadas con Portulaca oleracea L. regadas con soluciones salinas; 2) Construcción, operación y seguimiento de un SAC de dos camas en serie a escala de laboratorio; 3) Construcción, operación y monitoreo de dos sistemas híbridos formados por biodigestores en serie con SAC, uno con vegetación y otro sin vegetación y; 4) construcción, operación y monitoreo de un sistema híbrido formado por un biodigestor en serie con un SAC a escala de campo. En la primera etapa se presentó la especie Portulaca oleracea L. a seis concentraciones de NaCl, monitoreando su evolución a través de indicadores como masa fresca, masa seca y ceniza. En la segunda etapa, el efluente crudo se enviaba directamente a SAC cultivadas con Portulaca oleracea L., a escala de laboratorio, realizando únicamente la eliminación de materiales gruesos. En la tercera etapa, a escala de laboratorio, se biodigestor para atenuar la concentración orgánica del efluente dirigido a los SAC El primero El lecho se cultivó con la especie Eichhornia crassipes M. debido al comportamiento de Portulaca oleracea L. en la segunda etapa. En esta etapa se creó un segundo SAC sin cobertura vegetal, utilizando únicamente tierra y grava como sustratos. Paso 4, en escala de campo, estuvo conformado por un biodigestor, un SAC con Eichhornia crassipes M. y un SAC con Portulaca oleracea L. En el paso 1, Portulaca oleracea L. demostró tolerancia ambientes moderados a salinos. En la etapa 2, se encontró que hubo una reducción en el metabolismo. de Portulaca oleracea L. cuando se somete directamente a efluente crudo, a pesar de reducir parámetros como turbidez y DQO. El estiércol bovino presente en los lechos tuvo un impacto negativo en en el resultado final, aumentando los niveles de conductividad eléctrica, NTK y P(tot), siendo su- de los SAC en las etapas 3 y 4. En la etapa 3 se observó la influencia de la vegetación en el tratamiento. ment, reduciendo considerablemente DBO, DQO, NTK y P(tot). En el paso 4, el sistema presenta logró resultados más satisfactorios, reduciendo la turbidez, DBO y DQO ​​en más de un 90%. Estafa- Sin embargo, la producción de biogás fue insatisfactoria y no generó cantidades suficientes para su almacenamiento. gemir y arder. Finalmente, el sistema Biodigestor en serie con los SAC demostró ser eficiente en eliminación de carga orgánica en efluentes lácteos y combinado con baja instalación y mantenimiento, puede recomendarse para su instalación en pequeñas agroempresas familiares.
Keywords: Desenvolvimento sustentável
Bioprodutos
Sustentabilidade
Fotorremediação
Tratamento de efluentes agroindustriais de laticínio
Saneamento
Sustainable development
Bioproducts
Sustainability
Photoremediation
Treatment of dairy agro-industrial effluents
Sanitation
Desenvolvimiento sustentable
Bioproductos
Sostenibilidad
Fotorremediación
Tratamiento de efluentes agroindustriales lácteos
Saneamiento
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Processos
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36330
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