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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.97.2009.tde-26092012-163008
Document
Author
Full name
Daniel Delgado Queissada
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Lorena, 2009
Supervisor
Committee
Paiva, Teresa Cristina Brazil de (President)
Castro, Heizir Ferreira de
Lopes, Ana Maria Queijeiro
Morita, Dione Mari
Mounteer, Ann Honor
Title in Portuguese
Isolamento e seleção de microrganismos para remediação de efluente oleoso da indústria metal-mecânica
Keywords in Portuguese
Microrganismos autóctones
Processos Oxidativos Avançados
Tratamentos de efluentes industriais
Abstract in Portuguese
A indústria metal-mecânica é responsável pela síntese de um dos efluentes oleosos mais complexos e difíceis de tratamento e reuso. Esses efluentes são constituídos, entre outros poluentes, por fluidos de corte, que servem para refrigerar e lubrificar peças metálicas no sistema de usinagem. Quando esses efluentes são tratados biologicamente é importante que se faça isso com microrganismos autóctones do mesmo, pois o uso desses microrganismos (bioaumentação) tende a ser mais eficaz, uma vez que os mesmos já estão adaptados aos poluentes nele existentes. Com este propósito, o presente trabalho teve como objetivo principal o isolamento e seleção de microrganismos para remediação de um efluente metalmecânico através de tratamentos unitários em bioreator do tipo air-lift e por sistema oxidativo UV/H2O2, além do tratamento integrado com ambos os processos. No tratamento biológico foram utilizados os microrganismos autóctones do efluente estudado, além do uso do fungo Aspergillus niger como microrganismo de referência. A caracterização do efluente bruto mostrou que, em decorrência dos parâmetros determinados como, 1495 mg Pt/L de cor, DQO de 9147 mg/L, 53 mg/L de fenóis-totais, 15666 mg/L de ST, 2,5 mgO2/L de OD, 887 mg/L de O&G e fator de toxicidade crônica de 1667, o mesmo possui um alto potencial poluidor. Foram isolados, da amostra do efluente, seis possíveis tipos de fungos filamentosos. Dentre os quais, Epicoccum nigrum e Cladosporium sp, foram os que se mostraram mais eficazes para a realização do tratamento do efluente em reator do tipo air-lift. No biotratamento em reator airlift o fungo Epicoccum nigrum se mostrou mais eficaz na maioria das reduções dos parâmetros determinados (27% da DQO, 62% de fenóis-totais, 94% do H2O2, 44% da Cond. E e de 43% de O&G), já Cladosporium sp foi mais apto na redução de cor (87%). O tratamento oxidativo com sistema UV/H2O2, obteve reduções mais intensas, do que o tratamento biológico, em relação aos parâmetros de DQO (34%), H2O2 (98%) e no aumento de OD (705%) da amostra do efluente. Entretanto, foi menos eficaz nas reduções de cor (74%), fenóis-totais (24%), ST (15%) e Cond.E (34%) e atingiu um desempenho semelhante, em relação ao tratamento biológico, na redução de O&G (45%). Já o tratamento integrado do efluente por sistema UV/H2O2 seguido de tratamento biológico, propiciou uma intensificação nas reduções de todos os parâmetros avaliados pós-tratamento. Indicando assim que, o tratamento fotoquímico, antecipado ao tratamento biológico, aumentou a biodegradabilidade da amostra do efluente, facilitando desta forma a biorremediação do mesmo em reator air-lift. Entre os três sistemas de tratamento estudados (biológico, UV/H2O2 e UV/H2O2 - biológico), o processo integrado utilizando o sistema fotoquímico UV/H2O2 seguido do tratamento biológico com o fungo E. nigrum foi o mais eficaz para o efluente estudado.
Title in English
Isolation and selection of microorganisms for the oily effluent remediation of the metalworking industry
Keywords in English
Advanced Oxidative Processes
Autochthonous microorganisms
Industrial effluents treatments
Abstract in English
The metalworking industry is responsible for one of the most complex and difficult to reuse and handling, oily effluents synthesis. These effluents are made by cutting fluids which provide refrigeration and purification of metallic pieces in the machining system. When these effluents are biologically treated is important to do this with autochthonous microorganisms, therefore the use of these microorganisms (bioaugmentation) tends to be more efficient because they are already adapted to the existing pollutants. The aim of this work was the isolation and selection of remediation microorganisms of metalworking effluent through unit processes (air-lift bioreactor and UV/H2O2 system) and also through their integration. In the biological treatment were used the autochthonous microorganisms from metalworking effluent beyond the use of Aspergillus niger as reference microorganism. The original effluent characterization presented a great pollutant potential. The value of color of the effluent was 1495 mg Pt/L, COD was 9147 mgO2/L, total phenols was 53 mg/L, total solids (TS) was 15666 mg/L, dissolved oxygen (DO) was 2.5 mgO2/L, oil and grease was 887 mg/L and chronic toxicity factor was 1667. Six possible types of filamentous fungi were isolated from the effluent sample. Among them, Epicoccum nigrum and Cladosporium sp were the most efficient in the air-lift reactor treatment. In the air-lift reactor biotreatment the fungus Epicoccum nigrum was the most efficient in the majority of the parameters reductions (of 27% COD, 62% total phenols, 94% H2O2, 44% electrical conductivity and 43% oil and grease) and Cladosporium sp was more efficient in the color reduction (87%). The oxidative treatment system (UV/H2O2) was more efficient than the biological treatment in the reductions of COD (34%) and H2O2 (98%) and increase of the DO (705%). However was less efficient in the reductions of color (74%), total phenols (24%), TS (15%) and electrical conductivity (34%) and reached a similar performance in the oil and grease reduction (45%). On the other hand, the integrated effluent treatment by UV/H2O2 system followed by biological treatment provided an intensification of reductions in all of the evaluated parameters after treatment. Indicating that the photochemistry treatment anticipated to the biological treatment increased biodegradability of the effluent sample, facilitating bioremediation in reactor air-lift. Among the three treatment systems evaluated (biological, UV/H2O2 and UV/H2O2 - biological), the integrated processes utilizing the photochemistry system UV/H2O2 followed by the biological treatment (E. nigrum) was the most efficient.
 
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BIT09003.pdf (1.99 Mbytes)
Publishing Date
2012-09-26
 
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