Tratamento da água residuária da bovinocultura de leite utilizando coagulante natural e filtro orgânico

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pires, Carina Soares
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13303
Resumo: A gestão dos resíduos gerados nas unidades produtoras de leite no país é escassa e têm-se, como agravante, o grande volume de efluentes produzido de forma cada vez mais concentrada em menores áreas. Os efluentes possuem alta concentração de matéria orgânica, nutrientes, metais pesados, microrganismos patogênicos. Este trabalho avalia a eficiência de se utilizar técnicas de baixo custo no tratamento a nível primário dos efluentes produzidos em duas unidades produtoras de leite no estado do Rio de Janeiro. O objetivo do estudo é avaliar a eficiência das tecnologias de baixo custo de separação da fração sólida-líquida, utilizando coagulante natural, e de filtração, com uso de partículas de madeira e carvão vegetal, no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite. Primeiramente, foi investigada a eficiência da separação da fração sólida-líquida através da aplicação de um coagulante natural à base de tanino extraído da casca da Acácia negra (Acacia Mearnsii) no tratamento do efluente da bovinocultura de leite do Sistema de Produção Agroecológica (SIPA). Também foi avaliado o processo de filtração com o uso de partículas de madeira de Corymbia citriodora e carvão vegetal de eucalipto (Eucalyptus spp.) no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite gerada no Campo Experimental Santa Mônica (CESM). Para isso, os efluentes coletados em ambas unidades foram caracterizados química e fisicamente. No primeiro experimento, os tratamentos avaliados foram: T1) aplicação de 4,0 mL L-1 de tanino e; T2) 9,0 mL L-1 de tanino. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dois tratamentos e quatro repetições. Foram avaliados o potencial hidrogeniônico (pH), Condutividade Elétrica (CE), cor verdadeira, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e fósforo dissolvido (P dissolvido) na fração líquida após a realização de cada tratamento. No experimento avaliando o processo de filtração foram construídas colunas com garrafas de Poli Tereftalato de Etileno (PET) que foram preenchidas com 750 g dos materiais orgânicos com granulometria entre 1,0 e 2,0 mm, nas proporções de acordo com o tratamento proposto: 70% de partículas de madeira (525g) e 30% de carvão vegetal (225g). Durante a operação foram filtrados 30 L de ARB e desse efluente avaliou-se, a cada cinco litros, o pH, CE, ST, SF, SV, DQO, P dissolvido, NO3-, Na+, K+, Mg, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd e Cr. A cada dez litros, a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) e Nitrogênio total. Como resultado principal da técnica de separação sólido-líquido observou-se que o efluente tratado com a menor dose de tanino apresentou boa clarificação, pequena redução nos valores de pH, um pequeno acréscimo na CE e remoções de DQO (88%) e fósforo dissolvido (24%). Dentre os principais resultados do processo de filtração destaca-se a remoção máxima de DQO (93%), P dissolvido (23%), sólidos totais (31%), sólidos voláteis (48%), nitrato (50%), sódio (18%), potássio (24%) e magnésio (16%). A passagem da ARB nas condições avaliadas promoveu reduções de cobre (6%) e acréscimo nos teores de cádmio (2%), zinco (45%), chumbo (6%) e manganês (88%). Entende-se que as técnicas avaliadas de separação da fração sólido-líquida e filtração foram eficientes na melhoria da qualidade do efluente da bovinocultura de leite. Deve-se ressaltar que as duas técnicas apresentam potencial por utilizar compostos de natureza orgânica no tratamento de efluente que se for utilizado na agricultura não causa a degradação do solo. No entanto, por se tratar de um tratamento a nível primário, nenhuma das tecnologias avaliadas permite o lançamento dos efluentes da bovinocultura de leite em corpos hídricos
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Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2020.https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13303A gestão dos resíduos gerados nas unidades produtoras de leite no país é escassa e têm-se, como agravante, o grande volume de efluentes produzido de forma cada vez mais concentrada em menores áreas. Os efluentes possuem alta concentração de matéria orgânica, nutrientes, metais pesados, microrganismos patogênicos. Este trabalho avalia a eficiência de se utilizar técnicas de baixo custo no tratamento a nível primário dos efluentes produzidos em duas unidades produtoras de leite no estado do Rio de Janeiro. O objetivo do estudo é avaliar a eficiência das tecnologias de baixo custo de separação da fração sólida-líquida, utilizando coagulante natural, e de filtração, com uso de partículas de madeira e carvão vegetal, no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite. Primeiramente, foi investigada a eficiência da separação da fração sólida-líquida através da aplicação de um coagulante natural à base de tanino extraído da casca da Acácia negra (Acacia Mearnsii) no tratamento do efluente da bovinocultura de leite do Sistema de Produção Agroecológica (SIPA). Também foi avaliado o processo de filtração com o uso de partículas de madeira de Corymbia citriodora e carvão vegetal de eucalipto (Eucalyptus spp.) no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite gerada no Campo Experimental Santa Mônica (CESM). Para isso, os efluentes coletados em ambas unidades foram caracterizados química e fisicamente. No primeiro experimento, os tratamentos avaliados foram: T1) aplicação de 4,0 mL L-1 de tanino e; T2) 9,0 mL L-1 de tanino. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dois tratamentos e quatro repetições. Foram avaliados o potencial hidrogeniônico (pH), Condutividade Elétrica (CE), cor verdadeira, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e fósforo dissolvido (P dissolvido) na fração líquida após a realização de cada tratamento. No experimento avaliando o processo de filtração foram construídas colunas com garrafas de Poli Tereftalato de Etileno (PET) que foram preenchidas com 750 g dos materiais orgânicos com granulometria entre 1,0 e 2,0 mm, nas proporções de acordo com o tratamento proposto: 70% de partículas de madeira (525g) e 30% de carvão vegetal (225g). Durante a operação foram filtrados 30 L de ARB e desse efluente avaliou-se, a cada cinco litros, o pH, CE, ST, SF, SV, DQO, P dissolvido, NO3-, Na+, K+, Mg, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd e Cr. A cada dez litros, a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) e Nitrogênio total. Como resultado principal da técnica de separação sólido-líquido observou-se que o efluente tratado com a menor dose de tanino apresentou boa clarificação, pequena redução nos valores de pH, um pequeno acréscimo na CE e remoções de DQO (88%) e fósforo dissolvido (24%). Dentre os principais resultados do processo de filtração destaca-se a remoção máxima de DQO (93%), P dissolvido (23%), sólidos totais (31%), sólidos voláteis (48%), nitrato (50%), sódio (18%), potássio (24%) e magnésio (16%). A passagem da ARB nas condições avaliadas promoveu reduções de cobre (6%) e acréscimo nos teores de cádmio (2%), zinco (45%), chumbo (6%) e manganês (88%). Entende-se que as técnicas avaliadas de separação da fração sólido-líquida e filtração foram eficientes na melhoria da qualidade do efluente da bovinocultura de leite. Deve-se ressaltar que as duas técnicas apresentam potencial por utilizar compostos de natureza orgânica no tratamento de efluente que se for utilizado na agricultura não causa a degradação do solo. No entanto, por se tratar de um tratamento a nível primário, nenhuma das tecnologias avaliadas permite o lançamento dos efluentes da bovinocultura de leite em corpos hídricosCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe management of waste generated in the milk producing units in the country is scarce and, as an aggravating factor, the large volume of effluents produced is increasingly concentrated in smaller areas. The effluents have a high concentration of organic matter, nutrients, heavy metals, pathogenic microorganisms. This work evaluates the efficiency of using low cost techniques in the treatment at the primary level of the effluents produced in two milk producing units in the state of Rio de Janeiro. The objective of the study is to evaluate the efficiency of low-cost technologies for separating the solid-liquid fraction, using natural coagulant, and filtration, using wood particles and charcoal, in the treatment of wastewater from dairy cattle. First, the efficiency of the separation of the solid-liquid fraction was investigated through the application of a natural tannin-based coagulant extracted from the black Acacia bark (Acacia Mearnsii) in the treatment of the dairy cattle effluent from the Agroecological Production System (SIPA). The filtration process was also evaluated with the use of Corymbia citriodora wood particles and eucalyptus charcoal (Eucalyptus spp.) In the treatment of waste water from dairy cattle generated at Campo Experimental Santa Mônica (CESM). For this, the effluents collected in both units were characterized chemically and physically. In the first experiment, the treatments evaluated were: T1) application of 4.0 mL L-1 of tannin and; T2) 9.0 mL L-1 of tannin. The experimental design was completely randomized, with two treatments and four replications. The hydrogen potential (pH), Electrical Conductivity (EC), true color, Chemical Oxygen Demand (COD) and dissolved phosphorus (dissolved P) in the liquid fraction were evaluated after each treatment. In the experiment evaluating the filtration process, columns were constructed with bottles of Polyethylene Terephthalate (PET) that were filled with 750 g of organic materials with a particle size between 1.0 and 2.0 mm, in the proportions according to the proposed treatment: 70% of wood particles (525g) and 30% of charcoal (225g). During the operation, 30 L of ARB were filtered and from this effluent the pH, CE, ST, SF, SV, COD, dissolved P, NO3-, Na +, K +, Mg, Mn, Zn were evaluated every five liters. Cu, Pb, Cd and Cr. Every ten liters, the Biochemical Oxygen Demand (BOD5) and Total Nitrogen. As a main result of the solid-liquid separation technique, it was observed that the effluent treated with the lowest dose of tannin showed good clarification, a small reduction in pH values, a small increase in EC and removals of COD (88%) and dissolved phosphorus (24%). Among the main results of the filtration process, the maximum removal of COD (93%), dissolved P (23%), total solids (31%), volatile solids (48%), nitrate (50%), sodium (18%), potassium (24%) and magnesium (16%). The passage of the ARB under the conditions evaluated promoted a reduction in copper (6%) and an increase in the levels of cadmium (2%), zinc (45%), lead (6%) and manganese (88%). It is understood that the techniques evaluated for separating the solid-liquid fraction and filtration were efficient in improving the quality of the effluent from dairy cattle. It should be noted that the two techniques have the potential to use compounds of an organic nature in the treatment of effluent which, if used in agriculture, does not cause soil degradation. However, since it is a treatment at the primary level, none of the evaluated technologies allows the release of effluents from dairy cattle in water bodiesapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola e AmbientalUFRRJBrasilInstituto de TecnologiaFiltraçãoSeparação sólido-líquidoSaneamento ruralFiltrationReuse waterRural sanitationEngenharia AgrícolaTratamento da água residuária da bovinocultura de leite utilizando coagulante natural e filtro orgânicoWastewater treatment of dairy cattle using natural coagulant and organic filterinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 8112 Carvão vegetal - Análise imediata. Rio de Janeiro: ABNT, 5 p., 1983. 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Pires, Carina Soares
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description A gestão dos resíduos gerados nas unidades produtoras de leite no país é escassa e têm-se, como agravante, o grande volume de efluentes produzido de forma cada vez mais concentrada em menores áreas. Os efluentes possuem alta concentração de matéria orgânica, nutrientes, metais pesados, microrganismos patogênicos. Este trabalho avalia a eficiência de se utilizar técnicas de baixo custo no tratamento a nível primário dos efluentes produzidos em duas unidades produtoras de leite no estado do Rio de Janeiro. O objetivo do estudo é avaliar a eficiência das tecnologias de baixo custo de separação da fração sólida-líquida, utilizando coagulante natural, e de filtração, com uso de partículas de madeira e carvão vegetal, no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite. Primeiramente, foi investigada a eficiência da separação da fração sólida-líquida através da aplicação de um coagulante natural à base de tanino extraído da casca da Acácia negra (Acacia Mearnsii) no tratamento do efluente da bovinocultura de leite do Sistema de Produção Agroecológica (SIPA). Também foi avaliado o processo de filtração com o uso de partículas de madeira de Corymbia citriodora e carvão vegetal de eucalipto (Eucalyptus spp.) no tratamento da água residuária da bovinocultura de leite gerada no Campo Experimental Santa Mônica (CESM). Para isso, os efluentes coletados em ambas unidades foram caracterizados química e fisicamente. No primeiro experimento, os tratamentos avaliados foram: T1) aplicação de 4,0 mL L-1 de tanino e; T2) 9,0 mL L-1 de tanino. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com dois tratamentos e quatro repetições. Foram avaliados o potencial hidrogeniônico (pH), Condutividade Elétrica (CE), cor verdadeira, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e fósforo dissolvido (P dissolvido) na fração líquida após a realização de cada tratamento. No experimento avaliando o processo de filtração foram construídas colunas com garrafas de Poli Tereftalato de Etileno (PET) que foram preenchidas com 750 g dos materiais orgânicos com granulometria entre 1,0 e 2,0 mm, nas proporções de acordo com o tratamento proposto: 70% de partículas de madeira (525g) e 30% de carvão vegetal (225g). Durante a operação foram filtrados 30 L de ARB e desse efluente avaliou-se, a cada cinco litros, o pH, CE, ST, SF, SV, DQO, P dissolvido, NO3-, Na+, K+, Mg, Mn, Zn, Cu, Pb, Cd e Cr. A cada dez litros, a Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) e Nitrogênio total. Como resultado principal da técnica de separação sólido-líquido observou-se que o efluente tratado com a menor dose de tanino apresentou boa clarificação, pequena redução nos valores de pH, um pequeno acréscimo na CE e remoções de DQO (88%) e fósforo dissolvido (24%). Dentre os principais resultados do processo de filtração destaca-se a remoção máxima de DQO (93%), P dissolvido (23%), sólidos totais (31%), sólidos voláteis (48%), nitrato (50%), sódio (18%), potássio (24%) e magnésio (16%). A passagem da ARB nas condições avaliadas promoveu reduções de cobre (6%) e acréscimo nos teores de cádmio (2%), zinco (45%), chumbo (6%) e manganês (88%). Entende-se que as técnicas avaliadas de separação da fração sólido-líquida e filtração foram eficientes na melhoria da qualidade do efluente da bovinocultura de leite. Deve-se ressaltar que as duas técnicas apresentam potencial por utilizar compostos de natureza orgânica no tratamento de efluente que se for utilizado na agricultura não causa a degradação do solo. No entanto, por se tratar de um tratamento a nível primário, nenhuma das tecnologias avaliadas permite o lançamento dos efluentes da bovinocultura de leite em corpos hídricos
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