Combinação de tratamentos químicos para a potabilização das águas descartadas de frigoríficos

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2010A indústria de alimentos consome grande quantidade de água potável e, com o aumento da população, advém maior demanda por produtos manufaturados e, conseqüentemente, aumenta também o consumo de água potável. O reúso de água em indústrias é uma ótima alternativa para a preservação de água fresca e, para isso, novas tecnologias de tratamento de águas têm sido propostas. O objetivo principal deste estudo é a potabilização do efluente secundário (após tratamento secundário de lodo ativado) de uma agroindústria para reúso potável indireto, utilizando uma combinação de tratamentos avançados de água. Foram testadas diversas tecnologias de tratamento, sendo avaliada a porcentagem de remoção dos contaminantes e/ou realizado o estudo cinético desta remoção/degradação. Os processos avaliados foram: microfiltração, filtração com carvão ativado, ultrafiltração, ultravioleta, processos oxidativos avançados (POA O3/UV, O3/H2O2 e UV/H2O2), ozonização e fotoredução catalítica de nitrato a nitrogênio (POA heterogêneo TiO2). Os estudos de remoção e/ou cinética foram feitos para cor, turbidez, coliformes totais, UV254, nitrato e um microcontaminante, o antibiótico eritromicina. Para este antibiótico macrolídeo, foram identificados e divulgados pela primeira vez seus produtos primários de oxidação via ozonização e POAs O3/UV, O3/H2O2 e UV/H2O2. Dentre as combinações testadas para o tratamento de efluente real, a microfiltração seguida de POA UV/H2O2 foi a que atingiu qualidade de água potável, exceto pela concentração de nitrato. Para adequar a qualidade da água, foi aplicado após microfiltração, o processo fotocatalítico heterogêneo com TiO2, visando a fotoredução de nitrato. Além de puro TiO2, foram preparados e caracterizados novos catalisadores pela fotodeposição de zinco, cromo ou cobre. O melhor catalisador para a fotoredução de nitrato foi o Zn-TiO2, utilizando-se a dosagem de 1 g L-1. Um modelo cinético de Langmuir-Hinshelwood foi proposto para descrever a cinética de fotorredução de nitrato na presença de ácido fórmico em solução aquosa e em um efluente real do frigorífico.The food industry consumes large amounts of water. With increased population the demand for manufactured goods increases and, consequently, consumption of drinking water also increases. Water reuse in industries is a great alternative to the preservation of fresh water. The main goal of this study is to treat, by advanced treatments, a secondary effluent (after secondary treatment activated sludge) from a slaughterhouse in order to provide reclaimed water with drinking water quality for industrial reuse. Several treatments were tested being evaluated the removal percentage of contaminants and/or carried out the kinetic study of removal/degradation. The main treatments tested were: microfiltration, filtration with activated carbon, ultrafiltration, ultaviolet, advanced oxidation processes (AOP O3/UV, O3/H2O2 and UV/H2O2), ozonation and photocatalytic reduction of nitrate to nitrogen (POA heterogeneous TiO2). The removal and/or kinetics studies were carried out for color, turbidity, total coliform, UV254, nitrate and a micropollutant, the antibiotic erythromycin. For this macrolide antibiotic, the primary degradation products by O3, O3/UV, O3/H2O2 and UV/H2O2 treatments were identified and published for the first time. Among the combinations tested, microfiltration followed by AOP UV/H2O2 provides reclaimed water with drinking water quality, except for the concentration of nitrate. To address this question, the combination of microfiltration followed by POA heterogeneous TiO2 was applied. POA TiO2 was carried out to photoreduce nitrate into nitrogen. In addition to pure TiO2, new catalysts were prepared by photodeposition of zinc, copper and chrome. All catalysts were characterized. The best catalyst for the nitrate photoreduction was the Zn-TiO2 at a concentration of 1 g L-1. A Langmuir-Hinshelwood kinetic model was proposed to describe the kinetics of nitrate photoreduction in presence of formic acid in aqueous and in real wastewater

Gerenciamento hídrico em frigoríficos

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia QuímicaA necessidade em conservar água através de reúso é crucial para a natureza finita deste insumo essencial à vida e de demanda em crescimento para seu uso em atividades domésticas, agrárias e industriais. Frente a essas questões, órgãos mundiais reconhecem e incentivam a implementação das técnicas de reúso direto e indireto, desde que não haja riscos à integridade do produto, ao meio ambiente e nem à saúde dos manipuladores e consumidores. Esta dissertação propõe estratégias de gerenciamento hídrico em frigorífico considerando as restrições impostas pela legislação brasileira e as preocupações higiênicas existentes numa indústria de alimentos. Objetiva-se apresentar alternativas para a minimização do consumo de água e geração de efluentes. Primeiramente, houve-se a adequação de um modelo prático de gerenciamento hídrico industrial o qual se constitui em sete etapas: coleta e análise de documentos; medição de consumo de água e geração de efluentes (balanço hídrico); verificação dos pontos de maior consumo de água; minimização do consumo de água com ênfase nos pontos de maior consumo de água; avaliação do potencial de reúso e reciclo de água sem recondicionamento; avaliação do potencial de reúso e reciclo de água com recondicionamento; manutenção do gerenciamento hídrico. A economia teórica de consumo de água, após aplicados os princípios de minimização e de reúso, foi de 25,6% de água, com uma economia financeira de 27,4%. Verificou-se que é necessária ação conjunta entre os órgãos regulamentários e os de segurança alimentar e ambiental nacionais, indústrias processadoras e institutos de ensino e pesquisa

Potential for reuse of effluent from fish-processing industries

The most common problems in the fish processing industry relate to high water consumption and the generation of effluents with concentrated organic loads. Given that reuse can represent an alternative for sustainable development, this study sought to assess the potential for recycling effluents produced in a fish-processing plant. In order to do so, the final industrial effluent was analyzed using the American Public Health Association (APHA) standard effluent-analysis method (2005). In addition, the study assessed treatments which produce effluents meeting the requirements prescribed by different countries' regulations for reuse and recycling. The results found that effluents with smaller organic loads, such as those from health barriers and monoblock washing, can be treated in order to remove nutrients and solids so that they can be subsequently reused. For effluents produced by the washing and gutting cylinders, it is recommended that large fragments of solid waste be removed beforehand. Effluents can in this way attain a quality compatible with industrial reuse. This study further highlights the possibility of treating effluents so as comply with drinking water standards. This would potentially allow them to be used within the actual fish-processing procedure; in such a case, a revision of standards and measures for controlling use should be considered to prevent microbiological damage to products and risks to handlers and final consumers

Rendimento e composição centesimal do tambaqui (Colossoma macropomum) por diferentes cortes e categorias de peso

The industrial processing of tambaqui needs better standardization of cuts for greater appreciation in the current consumer market. This also includes knowledge of its composition by weight category. The objective of this study was to analyze the yield and the bromatological composition of the loin and ribs of tambaqui in distinct categories of weight. A total of 48 specimens were used to evaluate the yield of fillet, carcass, viscera and heads. The flesh was separated in loin and rib for assessments of moisture, protein, total lipids and mineral matter contents. The results showed that tambaquis with lower weight presented lower viscera yield and higher fillet yield (p <0.05). The data of centesimal composition evidenced an increase in the total lipid content in the loins of animals with more than 2,000 g of weight. In addition, higher ash content was observed in fish loins with less than 500 g of weight, possibly due to the presence of intramuscular spines in the analyzed samples. The study demonstrated differences in yield and nutritional composition that should be considered by the processing industry as strategy tools for commercialization and valorization of these species.O processamento industrial do tambaqui necessita melhor padronização de cortes para maior valorização no atual mercado consumidor. Isso inclui, também, o conhecimento da sua composição centesimal por categoria de peso. O objetivo desse estudo foi analisar o rendimento e a composição bromatológica do lombo e da costela de tambaquis em três categorias de peso vivo destinados ao abate comercial. Um total de 48 exemplares foi utilizado para avaliação dos rendimentos de filé, carcaça, vísceras e cabeças. Os filés foram separados em lombo e costela para as avaliações dos teores de umidade, proteína, lipídeos totais e matéria mineral.  Os resultados demonstraram que tambaquis com menor peso vivo apresentaram menor rendimento de vísceras e maior rendimento de filé (p<0,05). Os dados de composição centesimal evidenciaram aumento do teor de lipídeos totais no lombo dos animais com peso acima de 2.000 g. Além disso, foi observado maior conteúdo de matéria mineral nas amostras de lombo de peixes com peso inferior a 500 g, possivelmente pela existência de espinhas intramusculares nas amostras analisadas. O estudo demonstrou diferenças de rendimento e de composição nutricional que devem ser consideradas pela indústria processadora para melhor adequar a estratégia de comercialização e valorização da espécie