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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Uso de Biofiltros para remoção de cromo (VI)
metadata.dc.creator: Leles, Daniela Martins Araujo
metadata.dc.contributor.advisor1: Cardoso, Vicelma Luiz
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Resende, Miriam Maria de
metadata.dc.contributor.referee1: Romanielo, Lucienne Lobato
metadata.dc.contributor.referee2: Coelho, Nivia Maria Melo
metadata.dc.contributor.referee3: Moraes, Iracema de Oliveira
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho estudou a redução biológica de Cr (VI) e remoção de cromo total em filtro anaeróbio seguido por um biofiltro submerso com aeração intermitente, utilizando cultura mista de micro-organismos. Para o trabalho foram obtidas duas culturas mistas, uma do lodo da AMCOA (Associação dos Manufatores de Couros e Afins do Distrito Industrial de Franca/SP) e outra do DMAE (Departamento Municipal de Água e Esgoto da cidade de Uberlândia/MG). Nos testes preliminares da adaptação das culturas mistas ao cromo hexavalente, ambas se mostraram promissoras. Posteriormente, foi realizado um delineamento composto central (DCC) com três variáveis e utilizando as seguintes concentrações: acetato de sódio (0,6 a 11,412 g/L), cloreto de amônio (0,06 a 1,141 g/L) e cromo (VI) (2,34 a 137,35 mg/L). O DCC avaliou a biorredução de Cr (VI) e a remoção de COT (Carbono Orgânico Total). Para a resposta, biorredução de cromo (VI), obteve-se (85,23% de redução para concentração inicial de cromo VI de 137,35 mg/L) e verificou-se que menores concentrações de acetato de sódio (0 a 6 g/L) e maiores de cloreto de amônio (0,5 a 1 g/L) favorecem a redução de Cromo (VI), sendo a concentração inicial de Cr (VI), a variável de maior efeito na resposta. Para a resposta remoção de COT, a faixa de concentração que maximiza a resposta foi: acetato de sódio de 4 a 8 g/L, cloreto de amônio maior que 0,8 g/L e concentração de cromo (VI) entre 60 e 100 mg/L. O cloreto de amônio foi a variável de maior efeito sobre a remoção de COT. A partir do DCC selecionaram-se as seguintes concentrações para o estudo da cinética: 6 g/L de acetato de sódio e 1 g/L de cloreto de amônio e concentrações iniciais de cromo (VI) de 120, 150 e 180 mg/L. Os resultados mostraram que para a cinética com concentração de 120 mg/L de cromo (VI), após 168 horas, de operação nos reatores, não houve a saturação dos mesmos e que a remoção de cromo ((VI) e total) foram de 100% e de COT foi de 87,5%. Na cinética com 150 mg/L de cromo (VI), dentro do tempo de operação estudado, a saída de cromo ((VI) e o total) no reator aeróbio ocorreu após 166 horas de operação e a saturação do reator anaeróbio ocorreu após 150 horas, e no reator aeróbio não ocorreu saturação. Na cinética com 180 mg/L, houve saturação dos dois reatores,no anaeróbio após 190 horas de operação e no aeróbio após 225 horas. Nas cinéticas com 150 e 180 mg/L de Cromo (VI) inicial, os resultados mostraram que houve morte celular com lise de células, devido a redução da concentração de biomassa e aumento do COT. Para as concentrações iniciais de 150 e 180mg/L, os modelos de Michaelis-Menten e Largergren descreveram satisfatoriamente os dados experimentais, para a retenção de Cromo ((VI) e total), também foi observado ruptura dos leitos. Após cada cinética, inclusive nas que ocorre a saturação do reator em relação ao cromo, a concentração de micro-organismos voltava à valores próximos dos iniciais, mostrando que a biomassa voltava a crescer dentro dos reatores. Após as cinéticas com 150 e 180 mg/L de cromo (VI), o tempo necessário para que a saída de cromo voltasse aos valores iniciais (zero) foi de 108 horas. A utilização de cultura mista em biofiltros anaeróbio seguido de outro aeróbio submerso com aeração intermitente mostrou-se promissor para a remoção de cromo.
Abstract: This work studied the biological reduction of Cr (VI) and total chromium removal in anaerobic filter followed by a submerged biofilter with intermittent aeration, using mixed culture of microorganisms. For the work were obtained two mixed cultures, one of the sludge of AMCOA (Association of Manufacturers of Leather and Related from the Industrial District of Franca/SP) and another of DMAE (Municipal Department of Water and Sewer from the city of Uberlândia/MG). In preliminary tests of the adaptation of mixed culture to hexavalent chromium, both shown promise. After, was made a central composite design (CCD) with three variables and using the following concentrations: sodium acetate (0,6 to 11,412 g/L), ammonium chloride (0,06 to 1,141 g/L) and chromium (VI) (2,34 to 137,35 mg/L). The CCD evaluated the bioreduction of Cr (VI) and removal of TOC (Total Organic Carbon). For the answer bioreduction of chromium (VI), it was obtained (85,23% of reduction to the initial concentration of chromium (VI) from 137,35 mg/L) and it was verified that lower concentrations of sodium acetate (0 to 6 g/L) and higher ones of ammonium chloride (0,5 to 1 g/L) favors the reduction of chromium six, being the initial concentration of chromium six the variable of major effect in the response. For the response removal of TOC, the concentration range that maximizes the response was: sodium acetate from 4 to 8 g/L, ammonium chloride higher than 0,8 g/L and concentration of chromium six between 60 and 100 mg/L. The ammonium chloride was the variable of greater effect on the removal of TOC. From CCD were selected the following concentrations to the study of kinetics: 6 g/L of sodium acetate and 1 g/L of ammonium chloride and initial concentrations of chromium six from 120, 150 and 180 mg/L. The results showed to the kinetics with concentration of 120 mg/L of chromium six, after 168 hours of operation in the reactors, there isn t the saturation of the same and the removal of chromium six and total was the 100% and the TOC was the 87,5%. In the kinetics with 150 mg/L of chromium six, within the operating time studied, the output of chromium (six and total) in the aerobic reactor occurred after 166 hours of operation and the saturation of anaerobic reactor occurred after 150 hours, and in aerobic reactor didn t occurred saturation.. In kinetics with 180 mg/L, there was saturation of two reactors, in the anaerobic after 190 hours of operation and in the aerobic after 225 hours. In the kinetics with 150 and 180 mg/L of Chromium six initial, the results showed there was cell death with lise of cells, due to reduction of biomass concentration and increase of TOC. For the initial concentrations of 150 and 180 mg/L, the models of Michaelis-Menten and Largergren described well the experimental datas, for the retention of Chromium ((VI) and total), also was observed breach of beds. After each kinetics, including those that occurs the saturation of reactor concerning to the chromium, the concentration of microorganisms came back to values near of initials ones, showing that the biomass came back to grow inside the reactors. After the kinetics with 150 and 180 mg/L of chromium six, the necessary time for the output of chromium come back to the initial values (zero) was 108 hours. The use of mixed culture in anaerobic biofilters followed by another one submerged aerobic with intermittent aeration showed be promising to the removal of chromium.
Keywords: Redução de cromo (VI)
Remoção de cromo
Biofiltros anaeróbios e aeróbios
Cultura mista
Efluente contaminado com cromo
Reduction of chromium six
Removal of chromium
Anaerobic and aerobic biofilters
Mixed culture
Wastewater contaminated with chromium
Engenharia ambiental
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: LELES, Daniela Martins Araujo. Uso de Biofiltros para remoção de cromo (VI). 2010. 119 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2010.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15153
Issue Date: 27-Aug-2010
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