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Please use this identifier to cite or link to this item: https://tede.unioeste.br/handle/tede/5778
Tipo do documento: Dissertação
Title: Avaliação da eficiência de bionanopartículas na coagulação e seu efeito ecotoxicológico na tratabilidade de efluente da indústria frigorífica
Other Titles: Evaluation of bionanoparticles efficiency in coagulation and its ecotoxicological effect on the treatability of a slaughtering industry effluent
Autor: Antunes, Aline dos Santos 
Primeiro orientador: Klen, Márcia Regina Fagundes
Primeiro membro da banca: Silva, Edson Antônio da
Segundo membro da banca: Mateus, Gustavo Affonso Pisano
Terceiro membro da banca: Klen, Márcia Regina Fagundes
Resumo: A indústria de abate de animais e processamento de carnes é responsável por gerar grandes quantidades de efluentes contendo altas cargas de contaminantes. Geralmente, no tratamento desta água residuária são utilizados coagulantes inorgânicos. Porém, coagulantes de fontes naturais vêm se destacando por apresentar vantagens no âmbito econômico e ambiental em relação aos convencionais. Neste contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a eficiência do processo de coagulação/floculação/sedimentação utilizando como coagulante natural o extrato proteico da semente de Moringa oleífera em associação com nanopartículas magnéticas (bionanopartículas) no tratamento do efluente bruto de uma indústria frigorífica. Inicialmente avaliou-se as remoções de turbidez do efluente ao empregar soluções salinas (KCl e CaCl2) e solução aquosa no preparo do extrato coagulante de Moringa, e em seguida, determinou-se a dosagem de Moringa mais eficiente na remoção do mesmo parâmetro. Após os estudos preliminares, realizou-se a síntese das nanopartículas magnéticas e das bionanopartículas (BioNPs), e definiu-se as melhores condições para o tratamento (massa de nanopartícula utilizada no preparo das BioNPs, dosagem de coagulante e tempo de sedimentação) avaliando as remoções de turbidez e UV254nm. Amostras de efluente bruto e tratado foram empregadas nas análises da carga microbiana e de fitotoxicidade com o bioindicador Lactuca sativa. Também, avaliou-se a eficiência do processo após o reúso das nanopartículas. No estudo preliminar identificou-se que a solução 0,1 M de CaCl2 e a dosagem de 750 mg L-1 de Moringa foram os mais eficientes na remoção de turbidez (91,38%). Para o uso das BioNPs determinou-se as melhores condições sendo de 60 mg de nanopartículas, dosagem de 500 mg L-1 de BioNPs e 10 minutos de sedimentação sob influência de um campo magnético externo (remoções de 96,14% de turbidez e 43,63% de UV254nm). O uso das BioNPs possibilitou a diminuição do tempo de sedimentação de 2,33 h para 10 min em relação à Moringa. Após o tratamento, foram observadas elevadas remoções na carga microbiana do efluente. Além disso, o efluente tratado não apresentou inibição ao crescimento da planta Lactuca sativa. O reúso das nanopartículas se mostrou eficiente, pois, após três ciclos de regeneração observou-se uma baixa variação na remoção de turbidez e de UV254nm. Conclui-se que as BioNPs são eficientes para o tratamento primário do efluente da indústria frigorífica, e adicionalmente, apresentam vantagens como, a redução da carga microbiana, reaproveitamento das nanopartículas e a não toxicidade.
Abstract: The animal slaughter and meat processing industry is responsible for generating large quantities of effluents containing high loads of contaminants. Usually, in the treatment of this wastewater, inorganic coagulants are used. However, coagulants from natural sources have stood out for presenting advantages in the economic and environmental scope compared to conventional ones. In this context, the present study aimed at evaluating the efficiency of the coagulation/flocculation/sedimentation process using the protein extract of the Moringa seed as a natural coagulant in association with magnetic nanoparticles (bionanoparticles) in the treatment of the raw effluent of a poultry and pork slaughtering and processing industry. Initially, effluent turbidity removal was evaluated when employing saline solutions (KCl and CaCl2) and aqueous solution in the preparation of the Moringa coagulant extrat, and, after that, it was determined the most efficient Moringa dosage in the removal of the same parameter. After the preliminary studies, magnetic nanoparticles and bionanoparticles (BioNPs) were synthesized, and the best conditions for the treatment were defined (mass of nanoparticles used in the BioNPs preparation, coagulant dosage and sedimentation time) evaluating the turbidity and UV254nm removal. Samples of the raw effluent and the treated one were employed in the microbial load and phytotoxicity with the Lactuca sativa bioindicator. Also, the efficiency of the process was evaluated after the reuse of the nanoparticles. In the preliminary study it was identified that the 0.1 M CaCl2 solution and the 750 mg L-1 dosage of Moringa were the most efficient in removing turbidity (91.38%). For the BioNPs use, the best conditions were determined being 60 mg of nanoparticles, 500 mg L-1 of BioNPs and 10 minutes of sedimentation under the influence of an external magnetic field (96.14% turbidity removals and 43.63% UV254nm removals). The use of BioNPs enabled the reduction of the sedimentation time from 2.33 h to 10 min in comparison to Moringa. After the treatment, it was observed high removals of the microbial load of the effluent. In addition, the treated effluent did not inhibit the growth of the Lactuca sativa plant. The reuse of the nanoparticles proved to be efficient, since, after three regeneration cycles, there was a low variation in the removal of turbidity and UV254nm. It is concluded that the BioNPs are efficient for the primary treatment of the slaughterhouse effluent, and additionally, they present advantages such as the reduction of the microbial load, reuse of the nanoparticles and non-toxicity.
Keywords: Efluente da indústria frigorífica
Coagulação/Floculação
Moringa oleifera
Bionanoparticulas
Slaughterhouse wastewater
Coagulation/flocculation
Bionanoparticles
CNPq areas: ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Campun: Toledo
Citation: ANTUNES, Aline dos Santos. Avaliação da eficiência de bionanopartículas na coagulação e seu efeito ecotoxicológico na tratabilidade de efluente da indústria frigorífica. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/5778
Issue Date: 9-Mar-2020
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Química (TOL)

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