Show simple item record

dc.contributor.advisorMafra, Luciana Igarashipt_BR
dc.contributor.authorLeifeld, Vanessapt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentospt_BR
dc.date.accessioned2019-03-26T18:28:51Z
dc.date.available2019-03-26T18:28:51Z
dc.date.issued2018pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/58836
dc.descriptionOrientador: Luciana Igarashi Mafrapt_BR
dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos . Defesa : Curitiba, 28/09/2018pt_BR
dc.descriptionInclui referências: p. 119-139pt_BR
dc.description.abstractResumo: A mandioca (Manihot esculenta Crantz) é uma raiz tuberosa consumida por mais de 700 milhões de pessoas pelo mundo, cozida, processada industrialmente ou na forma de insumos. Quando utilizada para produção de farinha e na extração/purificação de amido, gera resíduos líquidos que consistem na água de lavagem e prensagem das raízes, efluente conhecido como manipueira que, além de ser gerado em grande volume, contém alta carga orgânica, representando um passivo ambiental. Assim, este trabalho teve como objetivo reduzir a carga orgânica da manipueira com a combinação de processos convencionais de tratamento de efluentes (coagulação/floculação e sistema de lodo ativado) à métodos de tratamento terciário (sistemas baseados em ozônio, reações de Fenton e suas derivações, adsorção). O efluente foi inicialmente caracterizado e passou por tratamento de coagulação/floculação sob diferentes concentrações de agente coagulante (FeCl3) e condições de pH. A partir da melhor condição (maior remoção em Demanda Química de Oxigênio - DQO, obtida em 1200 mg L-1 de FeCl3 em pH 6,0), os demais tratamentos foram aplicados. Visando a redução da carga orgânica inicial, foi testado o sistema de lodo ativado, atingindo remoções superiores a 50% em DQO. Ao se aplicar os processos sequenciais baseados em ozônio (O3, O3/UV, O3/H2O2, O3/UV/H2O2), foi observado o potencial das reações para a degradação da matéria orgânica, especialmente dos compostos que fornecem cor e turbidez aos efluentes, verificados por meio da avaliação dos espectros de absorção. Resultados satisfatórios também foram obtidos na aplicação de processo tipo Fenton e foto-Fenton. Neste caso, a inclusão da radiação UV aumentou a viabilidade das reações de tipo Fenton, suplementando o meio reacional com radicais hidroxila, verificados pelos testes com o sequestrante t-butanol, reduzindo a turbidez e DQO. Este tipo de reação tem extrema relevância, pois a adição de catalisador é evitada, sendo um processo mais econômico, além de gerar menor quantidade de lodo residual de sais de ferro e redução do teor de metal no efluente tratado. No estudo com as reações clássicas de Fenton, no entanto, não foram obtidas respostas analíticas efetivas para o tratamento de manipueira. No fenômeno de adsorção, foram verificadas altas velocidades de reação, com importantes remoções em DQO, turbidez e cianeto - componente de alta toxicidade em que se atribui baixas eficiências nos sistemas de tratamentos utilizados pelas indústrias. Em relação a toxicidade aguda sobre o organismo teste Artemia salina, pode-se afirmar que os processos em que resultaram em amostras com baixa ou moderada toxicidade foram os combinados com ozônio e adsorção. A partir das respostas analíticas e pela qualidade final resultante dos processos convencionais e terciários combinados investigados para remediação da manipueira, sugere-se a utilização do efluente tratado como água de reuso industrial, como fluido para refrigeração, aquecimento e para limpeza de instalações. Palavras-chave: coagulação, efluente agroindustrial, Fenton, lodo ativado, ozônio, processos oxidativos avançados.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Cassava (Manihot esculenta Crantz) is a tuberous root consumed by more than 700 million people throughout the world, cooked, processed or in the form of inputs. When used for flour production and in the extraction/purification of starch, it generates liquid residues consisting of washing and pressing water of the roots, wastewater known as "manipueira" which, in addition to being generated in large volume, contains high organic load, representing an environmental liability. Thus, this research aims to reduce the organic load of the manipueira with the combination of conventional processes of effluents treatment (coagulation/flocculation and activated sludge system) to tertiary treatment methods (ozone based systems, Fenton reactions and their derivations, adsorption). Wastewater was initially characterized and submitted to coagulation/flocculation treatment under different concentrations of coagulating agent (FeCl3) and pH conditions. From the best condition (highest removal in Chemical Oxygen Demand - COD, obtained in 1200 mg L-1 of FeCl3 at pH 6.0), the other treatments were applied. In order to reduce the initial organic load, activated sludge system was tested, reaching removals of more than 50% in COD. Applying sequential ozone-based processes (O3, O3/UV, O3/H2O2, O3/UV/H2O2), it was observed the potential of reactions for degradation of organic matter, especially of the compounds that provide color and turbidity to the effluent, verified through the evaluation of absorption spectra. Satisfactory results were also obtained in the application of Fenton and photo-Fenton like processes. In this case, the inclusion of UV radiation increased the viability of the Fenton-like reactions, supplementing the reaction medium with hydroxyl radicals, verified by the tests with the tert-butanol sequestrant, improving turbidity and COD removals. This type of reaction has extreme relevance, because the addition of catalyst is avoided, being an economical process, besides generating less amount of residual sludge of iron salts and reduction of the metal content in treated effluent. In the study with classical Fenton reactions, however, no effective analytical responses were obtained for manipueira treatment. In the adsorption phenomena, high reaction rates were observed, with important removals in COD, turbidity and cyanide - a high toxicity component in which low efficiencies were attributed to the treatment systems used by the industries. In relation to the acute toxicity of Artemia salina test organism, it can be stated that the processes that resulted in samples with low or moderate toxicity were those combined with ozone and adsorption. From the analytical responses and the final quality resulting from the combined conventional and tertiary processes investigated for remediation of the manipueira, it is suggested to use the treated wastewater as industrial reuse water, as a fluid for cooling, heating and cleaning of facilities. Keywords: coagulation, agro-food wastewater, Fenton, activated sludge, ozone, advanced oxidation processes.pt_BR
dc.format.extent141 p. : il. (algumas color.).pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.subjectMandiocapt_BR
dc.subjectTecnologia de alimentospt_BR
dc.subjectEfluente - Qualidadept_BR
dc.subjectOxidaçãopt_BR
dc.titleCombinação de processos convencionais e terciários para tratamento de efluente do processamento de mandiocapt_BR
dc.typeTese Digitalpt_BR


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record