Avaliação da eficiência de coletor parabólico composto para remoção de moxifloxacino de água

Os Contaminantes de Preocupação Emergente (CPE) têm sido encontrados em efluentes, águas superficiais, águas de abastecimento e águas subterrâneas em diversas partes do mundo. Esse fato tem causado grande preocupação na área ambiental devido à falta de regulamentação e ao pouco conhecimento sobre seus impactos, tanto para o meio ambiente, quanto para a saúde pública. As tecnologias de tratamento de águas e efluentes convencionais não têm atingido a eficiência necessária para a remoção desses poluentes. Nesse contexto, surgem os processos fotomediados por radiação ultravioleta (UV), tais como a fotólise (FT) e a fotocatálise (FC), como alternativas para tratamento complementar. Esses processos podem ser realizados nos Coletores Parabólicos Compostos (CPC) que é o mais eficiente tipo de reator solar. Dessa forma, objetivou-se neste estudo verificar a eficiência desse sistema na degradação do moxifloxacino (MOX), que é classificado como um CPE, pois suas descargas no ambiente não são controladas e é pouco removido em sistemas de tratamento convencionais. Para tanto, soluções contendo MOX foram tratadas em reator CPC, via FT e FC, com o uso de radiação solar e artificial. Na FC empregou-se TiO2 como catalisador na forma suspensa (FCp) e imobilizada (FCi). Avaliou-se a influência das variáveis: radiação solar UV, concentração, estação do ano, pH, vazão e temperatura. Adicionalmente, para avaliar os produtos de transformação gerados na FC, foram testadas a citotoxicidade e a genotoxicidade das soluções bruta e tratada em Allium cepa e a toxicidade aguda em A. cepa e Lactuca sativa. Os resultados apontam a FT como principal processo oxidativo presente na degradação de MOX dentro do reator CPC, alcançando 74,81±0,78 % de degradação. A FCi apresentou resultado análogo, 76,68±5,12 % na sua melhor condição operacional. Na FCp predominaram processos de adsorção na superfície do catalisador. No entanto, não foi observada mineralização de MOX em ambos os processos. O pH foi um dos parâmetros mais importantes nos processos, pois determina a especiação do MOX e a sua interação com o meio. A maior intensidade de radiação incidente no reator durante o verão elevou o percentual de degradação do MOX, enquanto a temperatura não pareceu influenciar no processo. A concentração de MOX a ser tratada e a vazão precisam ser ajustadas de acordo com o reator. O uso da radiação artificial pode subsidiar os processos em dias nublados ou chuvosos, durante o inverno e a noite. Os subprodutos de MOX após o tratamento no reator solar CPC não mostraram citotoxicidade e genotoxicidade para A. cepa e toxicidade aguda para L. sativa. Os resultados, portanto, indicam que o uso do reator solar CPC pode ser eficiente na remoção de MOX em águas residuais e de águas de abastecimento.Contaminants of emerging concern (CPE) have been found in effluents, surface water, water supply and groundwater in many regions around the world. This fact has been caused great concern in the environmental area due to the lack of regulation and the little knowledge about their impacts on both the environment and public health. Conventional wastewater treatment technologies have not achieved the necessary efficiency to remove these pollutants. In this context, photomediated processes by ultraviolet (UV) radiation, such as photolysis (FT) and photocatalysis (FC), appear as an alternative for complementary treatment. Parabolic Compound Collectors (CPCs) are the most efficient type of solar reactors. Thus, the aim of this study was to verify the efficiency of this system for degradation of moxifloxacin (MOX), which is classified as a CPE because its discharges into the environment are not controlled, and it is poorly removed in conventional effluent treatment systems. Therefore, solutions containing MOX were evaluated in a CPC reactor, via FT and FC, using solar and artificial radiation. In FC, the use of TiO2 as a catalyst in suspended (FCp) and immobilized (FCi) forms were evaluated. The influence of UV solar radiation, contaminant concentration, year’s season, pH, flow rate and temperature were evaluated. Additionally, to evaluate the transformation products generated in the solar photocatalytic process D, cytotoxicity and genotoxicity of crude and treated solutions in Allium cepa and acute toxicity in A. cepa and Lactuca sativa were evaluated. The results indicate that FT is the main oxidative process for MOX degradation inside CPC reactor, with 75±1 % of degradation. In FCi obtained a similar result, 77±5% in its best operational condition. In FCp, the adsorption process on the catalyst surface there was predominated. However, no MOX mineralization was observed in both processes. pH is one of the most important parameters in the processes as it determines the speciation of the MOX and its interaction with the water. The greater intensity of radiation incident on the reactor during the summer increases the percentage of degradation while the temperature did not influence the process. The concentration of MOX to be treated and the flow rate need to be adjusted according to the reactor. The use of artificial radiation can support the processes on cloudy or rainy days, during winter and at night. The byproducts of MOX after CPC reactor solar treatment did not show cytotoxicity and genotoxicity in A. cepa and acute toxicity in L. sativa. The results, therefore, indicate that the use of the CPC solar reactor can be efficient in removing MOX from wastewater and water supply

Avaliação do potencial de produção de pectinase a partir do resíduo da casca da maçã por fermentação de estado sólido / Evaluation of pectinase production potential from apple hand residue by solid state fermentation

As enzimas pectinolíticas ou pectinases formam um grupo heterogêneo de enzimas que hidrolisam as substâncias pécticas, são usadas na extração de suco de fruta e são usadas nos processos de clarificação, redução da turbidez e viscosidade dos sucos, dentre outras aplicações. Essas enzimas são produzidas por fungos filamentosos dentre eles se destaca o Aspergillus niger, que é a espécie mais comumente utilizada. Este trabalho teve como objetivo avaliar a utilização da casca da maçã como substrato para produção de pectinase em estado sólido utilizando Aspergillus niger.  As etapas da metodologia foram pré-tratamento e caracterização da casca da maçã, obtenção, isolamento e identificação do microrganismo, fermentação em estado sólido e os ensaios de clarificação e redução de turbidez foram realizados em triplicatas e os resultados foram comparados com uma enzima comercial. O teor de pectina encontrado nas casca da maçã foi cerca de 14,91% ± 0,02 mostrando que a casca da maçã é uma alternativa de substrato para a produção de pectinase, o teor de sólidos solúveis foi 14°Brix, a umidade é 28,83% ± 0,064 tal valor indica que não há necessidade de manutenção da umidade durante a fermentação, o pH 4,4 indica  uma condição favorável para o crescimento dos microrganismos sem que haja necessidade de manutenção. O microrganismo foi obtido através da bioprospecção realizada em casca da maçã, o isolamento foi feito identificando quais das colônias obtinham as características de uma colônia de Aspergillus niger e foram cultivadas em meio BDA a identificação realizada foi morfológica. A fermentação em estado sólido foi realizada por 120 horas, nas quais foram retiradas alíquotas a cada 24 horas. O extrato bruto enzimático obtido após o processo fermentativo de removeu 77,16 % de turbidez e clarificou 70,4 % a amostra analisada, enquanto a enzima comercial removeu 74,4 % de turbidez e para ensaios de clarificação o resultado foi 64,8 %. Tais resultados comprovam que a viabilidade da produção de pectinase a partir da casca da maçã na produção de enzimas pectinolíticas produzidas por fermentação em estado sólido pelo Aspergillus niger. 

Estudo da utilização de peróxido de hidrogênio e luz ultravioleta visando a prevenção da formação de cloraminas no tratamento de água de abastecimento / Study of the use of hydrogen peroxide and ultraviolet light to prevent the formation of chloramines in water supply treatment

O aumento da população e consequente demanda por água somado ao baixo índice de tratamento de efluentes, têm aumentado a pressão sobre os mananciais de captação de água para consumo humano. O tratamento convencional de água de abastecimento utiliza como agente oxidante e de desinfecção, o cloro. Apesar de ser o produto mais utilizado, seu uso está associado à formação de alguns subprodutos que podem ser nocivos à saúde, entre eles os trihalometanos, ácidos haloacéticos e as cloraminas. O presente trabalho avaliou o potencial do peróxido de hidrogênio (H2O2), com e sem radiação ultravioleta (UV-C), como agente oxidante no tratamento de águas de abastecimento com o intuito de prevenção de formação das cloraminas e de manutenção dos níveis de cloro residual. Diferentes dosagens de H2O2 e tempos de contato de UV-C foram testados. O tratamento utilizando apenas H2O2 foi eficiente na redução das concentrações desses compostos já nas dosagens mais baixas, tendo aumentado sua eficiência proporcionalmente ao aumento da dosagem de peróxido, bem como, mantendo o cloro residual. A maior eficiência de redução de cloraminas foi de 91,29% na dose de 1,5 mg/L de H2O2. Os tratamentos associando UV-C se mostraram menos eficientes na redução de cloraminas, sendo que, o tratamento durante 1 minuto de UV-C reduziu em 43,55% e o de 3 minutos, 18,06%, ambos na dose de 3 mg/L de H2O2. O tratamento utilizando apenas UV-C foi menos eficiente. Dessa forma, é promissor o uso de H2O2 como agente oxidante alternativo ao cloro

ANÁLISE DA QUALIDADE HÍDRICA DO RIO TEGA, CAXIAS DO SUL- RS, BRASIL

A água é dispensável para a manutenção da vida em todos os níveis, assim conhecer a qualidade da água disponível é fundamental para a gestão dos recursos hídricos. O rio Tega é um dos afluentes do rio das Antas e drena as águas da zona norte da cidade de Caxias do Sul, estado do Rio Grande do Sul. O estudo tem como objetivo analisar a qualidade hídrica do rio Tega utilizando como indicadores o índice de estado trófico (IET), o índice de qualidade de água (IQA) e o protocolo de avaliação rápida da diversidade de habitats (PAR). Na avaliação da qualidade do recurso hídrico foram selecionados três pontos de coleta: nascente, curso e foz. As amostras de água foram coletadas nos meses de setembro, outubro e novembro no ano de 2014. Os resultados do PAR classificaram as áreas dos pontos de coletas como “alterada”, “impactada” e “natural” para nascente, curso e foz, respectivamente. Nos resultados do IET a nascente foi classificada como supereutrófica, o curso como hipereutrófica e a foz como eutrófica. O IQA foi classificado como “ruim” para os dois primeiros pontos o que reforça os resultados encontrados pelo PAR e IET, já a foz foi classificada como “regular”, o que pode estar relacionado ao efeito diluição. As condições sanitárias observadas no rio Tega trazem preocupação, reforçando a necessidade de políticas de saneamento com objetivo de melhorar a qualidade ambiental do recurso hídrico

Análise da situação ambiental das indústrias do pólo moveleiro de Bento Gonçalves

A fabricação de móveis está relacionada à grande geração de resíduos sólidos, principalmente nas etapas de beneficiamento de madeira e de chapas. Por utilizar, principalmente, produtos derivados da madeira, um recurso natural renovável, não é dada a esta indústria a devida importância no que se refere às questões ambientais. Este trabalho teve como objetivo apresentar o diagnóstico ambiental do setor moveleiro de Bento Gonçalves, com ênfase na gestão dos resíduos sólidos industriais e analisando principalmente os destinos dados. A partir do cadastro das 299 empresas moveleiras presentes no município iniciou-se a busca nos bancos de dados da Fepam e da SMMAM para verificação da presença de licença ambiental. Após, optou-se pelo método investigativo, que constou da aplicação de um questionário, survey, e a busca de dados quantitativos e qualitativos nos processos de licenciamento ambiental da SMMAM, e obtiveram-se os dados de oitenta e quatro empresas. Os resultados do trabalho demonstraram que 67,87% do total de empresas não possuem licenciamento ambiental e que se gera grande quantidade de resíduos de madeira e de chapas e que a maioria dos mesmos são enviados para queima em olarias e em caldeiras ou são doados e não há conhecimento dos impactos ambientais decorrentes da disposição dos mesmos. A presença de produtos como resinas, tintas, revestimentos, vernizes e tratamentos pode transformar um produto florestal num resíduo perigoso onde a queima sem o controle operacional (como da temperatura e a presença de filtros) pode liberar poluentes como as dioxinas e os furanos que causam impactos a saúde e ao meio ambiente. Necessita-se de estudos para criação de novas alternativas para aumentar o ciclo de vida desses resíduos como o envio para reciclagem em empresas fabricantes de chapas ou na fabricação de compósitos.The furniture manufacturing is related to the large solid waste generation, especially in the wood and sheets processing. Using mainly wood products, a renewable natural resource, industry do not receive due attention in regard to environmental issues. This study aimed to present the environmental diagnosis of the furniture sector of Bento Gonçalves, with emphasis on solid waste management and on analyzes of the industrial disposal. The presence environmental license of 299 furniture companies located in the region was searched in databases of Fepam and SMMAM. After, we opted for an investigative method, which consisted of a questionnaire, survey, and the search for quantitative and qualitative data in the process of environmental licensing of SMMAM, and obtained the data of eighty-four companies. The results showed that 67.87% of companies do not have environmental licensing and they generate large amounts of waste wood and reconstituted wood panels. Most of them are sent for burning in ceramics and boilers or are donated, and there is no knowledge of the environmental impacts of their disposal. The presence of products such as resins, paints, coatings, varnishes and treatments can transform a forest product in a hazardous waste, where burning without the operational control (such as temperature and the presence of filters) can release pollutants such as dioxins and furans that impact health and the environment. Studies of new alternatives are necessary to increase the life cycle of waste, like sent them for recycling or in the composite manufacturing

ANÁLISE DA QUALIDADE HÍDRICA DO RIO TEGA, CAXIAS DO SUL- RS, BRASIL

A água é dispensável para a manutenção da vida em todos os níveis, assim conhecer a qualidade da água disponível é fundamental para a gestão dos recursos hídricos. O rio Tega é um dos afluentes do rio das Antas e drena as águas da zona norte da cidade de Caxias do Sul, estado do Rio Grande do Sul. O estudo tem como objetivo analisar a qualidade hídrica do rio Tega utilizando como indicadores o índice de estado trófico (IET), o índice de qualidade de água (IQA) e o protocolo de avaliação rápida da diversidade de habitats (PAR). Na avaliação da qualidade do recurso hídrico foram selecionados três pontos de coleta: nascente, curso e foz. As amostras de água foram coletadas nos meses de setembro, outubro e novembro no ano de 2014. Os resultados do PAR classificaram as áreas dos pontos de coletas como “alterada”, “impactada” e “natural” para nascente, curso e foz, respectivamente. Nos resultados do IET a nascente foi classificada como supereutrófica, o curso como hipereutrófica e a foz como eutrófica. O IQA foi classificado como “ruim” para os dois primeiros pontos o que reforça os resultados encontrados pelo PAR e IET, já a foz foi classificada como “regular”, o que pode estar relacionado ao efeito diluição. As condições sanitárias observadas no rio Tega trazem preocupação, reforçando a necessidade de políticas de saneamento com objetivo de melhorar a qualidade ambiental do recurso hídrico