Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Pirapó, Paraná-Brasil, e identificar os pontos críticos de poluição ao longo da bacia. O monitoramento da qualidade da água foi realizado no período de Jan/2011 a Dez/2012, em nove pontos de amostragem distribuídos ao longo do canal principal do rio Pirapó, totalizando 17 coletas. A qualidade da água foi avaliada por meio da determinação de 14 parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. A aplicação da Análise Fatorial/Análise das Componentes Principais (AF/ACP) nas variáveis monitoradas na bacia do rio Pirapó indicou a formação de três grupos distintos: Temperatura da água (Tágua), oxigênio dissolvido (OD) e um grupo composto por sólidos suspensos totais (SST), Turbidez e Nitrito (NO2–). Os parâmetros Tágua e OD demonstraram relação com a sazonalidade, e os parâmetros SST, Turbidez e NO2– com o escoamento superficial provocado por eventos de precipitação. A análise dos pontos de amostragem por componentes principais (ACP) permitiu selecionar 10 variáveis com maior importância entre as 14 avaliadas. Verificou-se que os parâmetros nitrato (NO3–), NO2–, SST, Turbidez e Fósforo Total (FT) estão relacionados ao tipo de solo, e os parâmetros OD, condutividade elétrica (CE), nitrogênio amoniacal (N-NH3) e coliformes termotolerantes (CT) à poluição por matéria orgânica, sendo o ponto P5 de amostragem o trecho mais crítico. O diagrama de ordenação dos pontos de amostragem em função da ACP indicou a redução de 9 para 5 pontos de amostragem, o que implica redução de custos associados ao monitoramento.

This study aimed to evaluate the water quality of the Pirapó River watershed in Paraná, Brazil, and identify the critical pollution sites throughout the drainage basin. The water quality was monitored during the period from January 2011 to December 2012. Nine points distributed throughout the main channel of the Pirapó River were sampled for a total of 17 samplings. The water quality was evaluated based on the determination of 14 physical, chemical and microbiological parameters. Analysis of the variables monitored in the Pirapó River watershed using factor analysis/principal components analysis (FA/PCA) indicated the formation of three distinct groups of parameters: water temperature (Twater), dissolved oxygen (DO) and a group composed of total suspended solids (TSS), turbidity and nitrite (NO2–). The parameters Twater and DO exhibited a relationship with the seasonality, and the TSS, turbidity, and NO2– levels were correlated with surface runoff caused by rainfall events. Principal component analysis (PCA) of the sampling points enabled the selection of the 10 most important variables from among the 14 evaluated parameters. The results showed that the nitrate (NO3–), NO2–, TSS, turbidity and total phosphorous (TP) levels were related to the soil type, and the parameters DO, electrical conductivity (EC), ammoniacal nitrogen (N-NH3) and thermotolerant coliforms (TC) were related to organic matter pollution, with the P5 sampling site being the most critical site. The ordination diagram of the sampling points as a function of the PCA indicated a reduction from 9 to 5 sampling points, indicating the potential for decreasing the costs associated with monitoring.

As argilas estão entre as mais importantes matérias-primas devido as suas múltiplas funções industriais. No caso especial da indústria de cerâmica vermelha, as argilas têm ampla utilidade, sendo o principal produto para a fabricação de telhas e blocos cerâmicos, que podem ser incorporados com resíduos industriais. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a influencia dos diferentes tipos de argilas na qualidade dos blocos cerâmicos de vedação, incorporados com lodo têxtil, por meio do processo de solidificação/estabilização. Avaliou-se a incorporação do lodo têxtil em 5 tipos de argilas, coletadas na região norte do Paraná, e realizou-se uma análise qualitativa dos blocos cerâmicos, com composição de 15% de resíduo têxtil, em função de suas características, estabelecidas nas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas. O resíduo utilizado foi proveniente de 12 indústrias têxteis de Maringá, PR. Inicialmente foi feita uma caracterização do lodo e das argilas. Os blocos cerâmicos foram fabricados em escala reduzida e submetidos a testes de resistência a compressão, lixiviação, solubilização e absorção de água, de acordo com as respectivas normas. Verificou-se nas condições estudadas que os blocos cerâmicos não apresentaram lixiviação nem solubilização. Portanto, o processo de solidificação/estabilização foi capaz de imobilizar de forma eficaz, os metais presentes no resíduo têxtil, mostrando-se como um promissor processo de minimização do impacto ambiental.

Clays are among the most important raw materials due to their numerous industrial functions. In the special case of the red ceramic industry, the clays have wide utility, being the main product for the manufacture of ceramic tiles and blocks, which can be incorporated with industrial waste. This way, the aim of this work was to study the influence of the different types of clays on the quality of sealing ceramic blocks, with incorporated textile mud through the process of solidification/stabilization. It was evaluated the incorporation of textile mud in 5 types of clays which were collected in northern Paraná, Brazil, and a qualitative analysis of ceramic blocks with 15% of textile waste in its composition was performed, in terms of its characteristics, set in the standards of Brazilian Association of Technical Standards. The used residues were provided by 12 textile industries of Maringá, PR, Brazil. Firstly, the characterization of mud and clays was carried out. The ceramic blocks were manufactured in small scale and tested for resistance to compression, leaching, solubilization and water absorption, according to their standards methods. The blocks presented no leaching or solubilization under the studied conditions. Therefore, the manufacture of ceramic blocks has been able to effectively immobilize the metals present in textile waste, showing to be a promising process to minimize environmental impact.

In this work, the biosorption of Cr3+ and Ni2+ by Sargassum filipendula pre-treated with CaCl2 was studied. Kinetic and equilibrium experiments were carried out for mono- and multi-component solutions in a batch reactor at pH 3.0 and 30 ºC. The results from the kinetic experiments showed that Cr3+ adsorbs slower than Ni2+. This behavior was explained by means of a mechanistic analysis, which showed that Cr3+ uptake presented three adsorption stages, whereas Ni2+ adsorption presents only two. The mono-component equilibrium data, along with binary kinetic data obtained from mono-component experiments, showed that, although the kinetics for Cr3+ removal are slower, the biomass had a stronger affinity for this ion. Almost all Ni2+ is desorbed from the biomass as Cr3+ adsorbs. The binary equilibrium data also presented this behavior. The binary data was also modeled by using modified forms of the Langmuir, Jain and Snoeyink, and Langmuir-Freundlich isotherms. However, the prediction obtained presented low accuracy. An alternative modeling with artificial neural networks was presented and the results showed that this technique could be a promising tool to represent binary equilibrium data. The main contribution of this work was to obtain experimental data for Cr3+/Ni2+ adsorption, which is a system rarely found in the literature and that provides information that could be used in process modeling and simulation.

This paper evaluates the pore blocking mechanism of two ultrafiltration membranes with different geometries (tubular and spiral wound) when dairy wash water is filtered. The work evaluated the effect of transmembrane pressure and the cross-flow velocity with a 3² experimental design using classical Hermia's models and the resistance-in-series model. The resistance-in-series analysis identified external fouling on the surface of both membranes, but the tubular membrane showed higher reversible fouling, while the reversible and irreversible resistances of the spiral wound membrane averaged 41% and 45%, respectively. Cake formation is the model that best represents ultrafiltration in the spiral wound membrane at all transmembrane pressures and cross-flow velocities. In the tubular membrane, at the lowest cross-flow velocity (0.79 m.s-1), the cake formation model fitted the experimental data best. However, at higher cross-flow velocities (1.42 and 2.23 m.s-1), the best fit of flux data was obtained with the complete pore blocking model. In addition, the tubular membrane apparently had a two-step pore blocking: "pore blocking" as the initial governing mechanism followed by "cake formation".

O resíduo sólido (lodo) gerado durante o tratamento de efluentes de lavanderias industriais foi utilizado na fabricação de blocos cerâmicos de vedação em escala real, nas proporções de 0 (referência) e 20% de lodo em relação à massa cerâmica. Após a queima, em escala industrial, estes blocos cerâmicos foram avaliados com relação aos ensaios de resistência mecânica e absorção de água. Os blocos cerâmicos de vedação fabricados com lodo de lavanderia apresentaram uma diminuição na resistência mecânica com relação aos blocos de referência. Já o teor de absorção de água aumentou ao se adicionar lodo de lavanderia na fabricação destes blocos. No entanto, os resultados mostraram que o lodo de lavanderia pode ser aproveitado para incorporação em massa cerâmica na fabricação de blocos cerâmicos de vedação até 20%.

The solid residue (sludge) generated in the treatment of effluents from industrial laundries was used for the full-scale production of ceramic sealing blocks, in the proportions of 0% (reference) and 20% with respect to the ceramic body. After firing in industrial scale, the mechanical strength and water absorption properties of the ceramic blocks were determined. The ceramic blocks produced with laundry sludge showed lower mechanical strength than the reference blocks. On the other hand, the amount of absorbed water increased when the sludge was added to the blocks. The results showed that the sludge from industrial laundries may be incorporated in the ceramic body, up to 20%, for the production of ceramic sealing blocks.

A incorporação do resíduo têxtil em matrizes de argila para a produção de blocos cerâmicos de vedação foi avaliada por meio do processo de solidificação/estabilização (s/e). Inicialmente foi feita a caracterização do resíduo têxtil e da argila, utilizada como matriz para produção de blocos cerâmicos de vedação. A composição química deste resíduo têxtil é variada, contendo Al, Fe, Mn, Na, Pb, Cu, Cr e Zn, oriundos do processo têxtil e do tratamento do efluente gerado no processo. Sua classificação se enquadra como um resíduo não perigoso e não inerte. Posteriormente, foram preparados blocos com composição 0, 5, 10, 15, 20 e 25% de resíduo têxtil. A mistura foi feita proporcionalmente em porcentagem de massa seca. Para análise comparativa das características químicas desses blocos cerâmicos, foram produzidos blocos somente com argila. As concentrações dos metais analisados, nos extratos lixiviados e solubilizados dos blocos cerâmicos, em todas as proporções de incorporação do resíduo têxtil, ficaram abaixo dos limites definidos pela NBR 10004/2004 da ABNT, classificando-os como não perigosos e inertes, ou seja, não oferecendo riscos de futura contaminação do solo durante a sua vida útil, bem como quando o mesmo for disposto em aterros depois de utilizados. Resultados relacionados à resistência mecânica dos blocos cerâmicos mostraram que todas as proporções de incorporação atenderam ao requisito mínimo exigido por norma. Além disso, foi possível observar que, com até 20% de resíduo têxtil incorporado à massa cerâmica, os requisitos exigidos por norma ABNT relacionados ao índice de absorção de água foram obedecidos. Assim, o processo de s/e foi capaz de imobilizar de forma eficaz os metais presentes no resíduo têxtil nos blocos cerâmicos.

This paper evaluates the incorporation of textile waste in clay matrices for the production of ceramic blocks with no structural function through the solidification/stabilization (s/s) process. Initially, the characterization of the textile waste and clay, used as matrices for the production of the ceramic blocks, was carried out. The chemical composition of textile waste varies and contains Al, Fe, Mn, Na, Pb, Cu, Zn and Cr, from the textile process and the treatment of sewage generated in the process. The waste was classified as a not-dangerous and not-inert residue. Afterwards, blocks with compositions 0, 5, 10, 15, 20 and 25% of textile waste were prepared. The mixture was made proportional with a percentage of dry mass. For comparative analysis of the chemical characteristics of these blocks incorporated with textile waste, were produced ceramic blocks only with clay. The experimental results indicated that concentrations of analyzed metals in both leached and solubilized extracts from ceramic blocks with incorporation of textile waste were below the limits set by a ABNT standard for solid residue. They can then be classified as non-hazardous and inert, offering no risk of future contamination of soil during their lifetime, as well as when disposed in landfill after their use. Experimental results related to the brick compressive strength showed that all the proportions of incorporation met the requirements an ABNT standard. Results also showed that, with up to 20% of textile waste added to the bricks, water absorption met the requirements of the ABNT standard. Thus, the s/s process was able to effectively immobilize the metals present in the textile waste into the ceramic blocks.

O lodo gerado em ETEs de lavanderias industriais é um material não inerte de Classe IIA, devido à sua solubilidade em água. Este resíduo tem recebido atenção especial devido à grande quantidade produzida e, consequentemente, ao custo demandado para destino em aterros industriais. O objetivo deste trabalho é avaliar a qualidade dos tijolos cerâmicos de vedação, fabricados com lodo de lavanderia industrial incorporado em massa cerâmica vermelha, pelo processo de extrusão, em escala de laboratório (73 x 35 x 55 mm), com os seguintes percentuais de lodo de lavanderia: 0 (modelo), 5, 10, 15 e 20% em peso. Após a queima, em indústria cerâmica, a qualidade dos tijolos foi analisada por meio de ensaios de resistência à compressão, absorção de água, lixiviação e solubilização. Nos resultados obtidos observou-se que a resistência à compressão é inversamente proporcional à quantidade de lodo adicionada, enquanto a absorção de água é diretamente proporcional à mesma quantidade de lodo adicionada na fabricação dos tijolos. No ensaio de lixiviação nenhum dos metais pesados analisados foi lixiviado; para o ensaio de solubilização nenhum dos metais analisados foi detectado, comprovando que o produto é inerte. De acordo com os resultados obtidos, é possível a fabricação de tijolos de vedação com até 20% de resíduo de lavanderias industriais incorporados em argila.

The sludge from wastewater treatment in industrial laundries is a II-A class non-inert material, due to its solubility in water. This waste has been paid special attention, due to the large quantities that are produced and therefore the high cost of the final destination in landfills. This way, the objective of this work was to evaluate the quality of sealing ceramic bricks manufactured with sludge from industrial laundry incorporated in red ceramic mass, by the extrusion process, in laboratory scale (73 x 35 x 55 mm), with the following weight percentages of sludge: 0 (model), 5, 10, 15, and 20%. After the burning in a ceramic industry, the quality of the bricks was evaluated by tests of compression resistance, water absorption, leaching and solubilization. The obtained results showed that the compression resistance was inversely proportional to the quantity of sludge that was added during the manufacturing of the bricks, while water absorption was directly proportional to that quantity. None of the analyzed heavy metals was leached in the leaching test or detected in the solubilization test, proving that the product is inert. According to the results it is possible to produce sealing bricks with up to 20% of industrial laundries sludge incorporated in clay.

In this work the ion exchange isotherms of Cr3+, Mg2+, Ca2+ and K+ in single solutions and in binary mixtures (Cr/K, Cr/Ca, Cr/Mg) using NaX zeolite at 30ºC, 45ºC and 60ºC were reported. NaX isotherms were very favorable for all metal cations studied. The respective isotherms had some differences in shape, a consequence of competition for the exchange sites. The Kielland plots of all systems were non linear, which is a characteristic of sites of different energies involved in the exchange process. Temperature influenced the ion exchange as it could alter the hydration sphere of the in-going ions. Consequently, differences in thermodynamic properties and also in the selectivity were seen. It was concluded that NaX did not have a pronounced selectivity towards chromium.