Degradação do corante vermelho reativo 239 por ozonização e avaliação do efeito dos subprodutos no desempenho e comunidade microbiana de sistema MBBR
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRJ |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/11422/20200 |
Resumo: | Neste trabalho foi avaliada a associação dos processos de ozonização e biológico para a degradação do corante vermelho reativo 239 (VR 239) e de seus subprodutos. A ozonização foi realizada em batelada com 50 mg/L de VR 239, 20 mg/L de ozônio e em pH 7. A degradação dos produtos da ozonização do VR 239 foi realizada em modo contínuo em um único reator de leito móvel com biofilme (MBBR) e em dois MBBRs em série. A remoção total da cor foi obtida após 12 min de ozonização. As remoções de DQO (62%) e COT (35%) e o crescente consumo de ozônio indicaram a mineralização incompleta do VR 239. A ausência de toxicidade, usando Vibrio fischeri, do corante foi obtida após 4 min de ozonização. Os produtos da ozonização do VR 239 identificados foram anilina, fenol, catecol e 4-amino-6-cloro-1,3,5-triazina-ol. Na degradação dos produtos da ozonização em um único MBBR houve a adaptação das bactérias heterotróficas ao efluente ozonizado. A remoção de amônio (40%) demonstrou a inibição da nitrificação pelos produtos da ozonização do VR 239. Quando a degradação foi realizada em dois MBBRs em série, a remoção de amônio (40%) indicou que a mudança de um para dois reatores em série não propiciou melhorias na nitrificação. Testes com meio sintético, sem corante, comprovaram que as bactérias oxidadoras de amônio foram inibidas pelo composto 4-amino-6-cloro1,3,5-triazina-ol, que passou incólume pelo sistema MBBR. A associação dos processos de ozonização e biológico mostrou ser eficiente na remoção do VR 239, contudo, o MBBR se mostrou frágil na presença de compostos triazínicos, que é tóxico e inibidor para as viii bactérias nitrificantes, conforme confirmado por análises da estrutura da comunidade microbiana por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA de amostras do biofilme dos reatores biológicos. |
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Dias, Natália Costahttp://lattes.cnpq.br/3728895696480386Bassin, João PauloAlves, Tito Lívio MoitinhoSaggioro, Enrico MendesTeixeira, Luiz AlbertoDezotti, Márcia Walquíria de Carvalho2023-04-14T15:53:45Z2023-11-30T03:00:37Z2019http://hdl.handle.net/11422/20200Neste trabalho foi avaliada a associação dos processos de ozonização e biológico para a degradação do corante vermelho reativo 239 (VR 239) e de seus subprodutos. A ozonização foi realizada em batelada com 50 mg/L de VR 239, 20 mg/L de ozônio e em pH 7. A degradação dos produtos da ozonização do VR 239 foi realizada em modo contínuo em um único reator de leito móvel com biofilme (MBBR) e em dois MBBRs em série. A remoção total da cor foi obtida após 12 min de ozonização. As remoções de DQO (62%) e COT (35%) e o crescente consumo de ozônio indicaram a mineralização incompleta do VR 239. A ausência de toxicidade, usando Vibrio fischeri, do corante foi obtida após 4 min de ozonização. Os produtos da ozonização do VR 239 identificados foram anilina, fenol, catecol e 4-amino-6-cloro-1,3,5-triazina-ol. Na degradação dos produtos da ozonização em um único MBBR houve a adaptação das bactérias heterotróficas ao efluente ozonizado. A remoção de amônio (40%) demonstrou a inibição da nitrificação pelos produtos da ozonização do VR 239. Quando a degradação foi realizada em dois MBBRs em série, a remoção de amônio (40%) indicou que a mudança de um para dois reatores em série não propiciou melhorias na nitrificação. Testes com meio sintético, sem corante, comprovaram que as bactérias oxidadoras de amônio foram inibidas pelo composto 4-amino-6-cloro1,3,5-triazina-ol, que passou incólume pelo sistema MBBR. A associação dos processos de ozonização e biológico mostrou ser eficiente na remoção do VR 239, contudo, o MBBR se mostrou frágil na presença de compostos triazínicos, que é tóxico e inibidor para as viii bactérias nitrificantes, conforme confirmado por análises da estrutura da comunidade microbiana por meio do sequenciamento do gene 16S rRNA de amostras do biofilme dos reatores biológicos.This study evaluated the association of the ozonation and biological processes for the degradation of reactive red 239 (RR 239) azo dye and its by-products. Ozonation tests were performed in batch with 50 mg/L the azo dye, 20 mg/L the ozone and at pH 7. The degradation of the RR 239 ozonation products was performed continuously in a single biofilm moving bed reactor (MBBR) and two MBBRs in series. Complete color removal was achieved after 12 min of ozonation. COD (62%) and DOC (35%) removals and increasing ozone consumption indicated incomplete mineralization of RR 239. Absence of dye toxicity using Vibrio fischeri was obtained after 4 min of ozonation. The RR 239 ozonation products identified were aniline, phenol, catechol and 4-amino6-chloro-1,3,5-triazine-ol. The degradation of ozonation by-products by a single MBBR led to the adaptation of heterotrophic bacteria to the ozonated effluent. Ammonium removal (40%) demonstrated the inhibition of nitrification by ozonation by-products. When degradation was performed by two MBBRs in series, the low ammonium removal (40%) revealed that the change from a single to two reactors did not improve nitrification. Tests with dye-free synthetic medium confirmed that the AOB were inhibited by the compound 4-amino-6-chloro-1,3,5-triazin-ol, not metabolized by the MBBR system. The association of ozonation and biological processes was efficient in removing RR 239, however, MBBR was fragile in the presence of triazine compounds, x which is toxic and inhibitory to nitrifiers, as confirmed by microbial community structure analysis through the 16S rRNA gene sequencing of biofilm samples.Submitted by Jorge Junior (jorge.gentil@ct.ufrj.br) on 2023-04-14T15:53:45Z No. of bitstreams: 1 925094.pdf: 3556732 bytes, checksum: 81dfb35d7ed5ced12a8b818e2cad7c30 (MD5)Made available in DSpace on 2023-04-14T15:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 925094.pdf: 3556732 bytes, checksum: 81dfb35d7ed5ced12a8b818e2cad7c30 (MD5) Previous issue date: 2019porUniversidade Federal do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICACorante azoOzonizaçãoMBBRDegradação do corante vermelho reativo 239 por ozonização e avaliação do efeito dos subprodutos no desempenho e comunidade microbiana de sistema MBBRinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisabertoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81853http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20200/2/license.txtdd32849f2bfb22da963c3aac6e26e255MD52ORIGINAL925094.pdf925094.pdfapplication/pdf3556732http://pantheon.ufrj.br:80/bitstream/11422/20200/1/925094.pdf81dfb35d7ed5ced12a8b818e2cad7c30MD5111422/202002023-11-30 00:00:37.292oai:pantheon.ufrj.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestopendoar:2023-11-30T03:00:37Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false |
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