Resumo Uma estação piloto para o tratamento de gases odoríferos à base de enxofre foi instalado em uma linha de uma fábrica de ácido fosfórico localizada em Skhira (Tunísia). A estação piloto é constituída por um primeiro estágio que inclui um scrubber químico que usa uma solução alcalina à base de soda cáustica. O scrubber é seguido por um filtro biotrickling (BTF) de duplo estádio, preenchido com conchas Mytilus edulis. O objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho do BTF na remoção do ácido sulfídrico (H2S), dióxido de enxofre (SO2) e sulfureto de dimetilo (DMS) contidos no efluente do reactor de ácido fosfórico. As concentrações de H2S, DMS e SO2 na entrada do BTF de duplo estádio foram 10-30 ppm, < 1-20 ppm e 16-30 ppm, respectivamente. Todas as respectivas concentrações na saída do tratamento biológico foram <1 ppm, com a exceção da concentração de H2S durante o primeiro dia de funcionamento (10 ppm). As eficiências da remoção foram geralmente > 95% para todos os compostos e resultaram altas também após o aumento do fluxo do efluente gasoso. As capacidades de eliminação de H2S, SO2 e DMS foram > 2,0 g m-3 h-1, 0,5 g m-3 h-1 e 6,2 g m-3 h-1, respectivamente. Apesar das baixas concentrações de entrada, principalmente devidas à alta qualidade do fosfato bruto, a instalação piloto mostrou resultados satisfatórios, tendo em vista o seu redimensionamento e a sua aplicação a uma escala maior.

Abstract A pilot plant for the treatment of Sulphur-based odorous gases was installed in a line of a phosphoric acid plant located in Skhira, Tunisia. The air pollution control system train consisted of a first stage, including a chemical scrubber operating with an alkaline solution containing caustic soda, followed by a two-stage biotrickling filter (BTF) filled with Mytilus edulis shells. This study evaluated the performance of the dual-stage BTF in removing hydrogen sulphide (H2S), sulphur dioxide (SO2) and dimethyl sulphide (DMS) from the phosphoric acid reactor's exhaust air current. Concentrations of H2S, SO2 and DMS at the inlet of the two-stage BTF were 10-30 ppm, < 1-20 ppm and 16-30 ppm, respectively. All of the respective concentrations at the outlet of the biological step were < 1 ppm, except for the H2S in the outlet during the first day of operation (10 ppm). Removal efficiencies were generally higher than 95% for all compounds, and remained high even with an increase of the off-gas flow rate. Mass-removal capacity was at least 2.0 g m-3 h-1, 0.5 g m-3 h-1 and 6.2 g m-3 h-1, for H2S, SO2 and DMS, respectively. The removal efficiencies of the process were satisfactory, especially considering the already low inlet concentrations, due to the high quality of the raw phosphate used.

Resumo O artigo resume o estado da arte dos mais recentes avanços na remoção biológica de nitrogênio, incluindo os critérios para o cálculo do processo e as inovações tecnológicas. Em relação ao processo Ludzck Ettinger modificado (pré-desnitrificação, nitrificação, no sistema de lodo activados), o qual é amplamente utilizado na remoção biológica de nitrogênio, foi proposta uma nova equação para calcular o reactor de desnitrificação, com base na taxa de desnitrificação (SDNR-Specific Denitrification Rate). Além disso, foram analisados os fatores que influenciam o SDNR (oxigênio dissolvido no reator; comportamento hidrodinâmico do reator) e foram propostas as soluções tecnológicas. Quanto à evolução tecnológica, o artigo apresenta um resumo dos vários processos de remoção biológica de amônia, que são mais conhecidos com os nomes patenteados, tais como: ANAMMOX(r), DEMON(r), CANON(r), ANITA(r) e outros. Estes processos já encontraram aplicações industriais no tratamento de águas residuais de alta concentração, tais como o licor de lodo digerido e o percolado de aterro sanitário. Entre as tecnologias emergentes de desnitrificação foram considerados os bioreatores com membranas (MBfR), os quais podem ser operados tanto na fase aeróbia quanto na fase anóxica.

Abstract The paper summarizes the state-of-the-art of the most recent advances in biological nitrogen removal, including process design criteria and technological innovations. With reference to the Modified Ludzck Ettinger (MLE) process (pre-denitrification and nitrification in the activated sludge process), the most common nitrogen removal process used nowadays, a new design equation for the denitrification reactor based on specific denitrification rate (SDNR) has been proposed. In addition, factors influencing SDNR (DO in the anoxic reactor; hydrodynamic behavior) are analyzed, and technological solutions are proposed. Concerning technological advances, the paper presents a summary of various "deammonification" processes, better known by their patent names like ANAMMOX(r), DEMON(r), CANON(r), ANITA(r) and others. These processes have already found applications in the treatment of high-strength wastewater such as digested sludge liquor and landfill leachate. Among other emerging denitrification technologies, consideration is given to the Membrane Biofilm Reactors (MBfRs) that can be operated both in oxidation and reduction mode.

Este estudo apresenta os resultados obtidos em uma instalação piloto de duplo estágio para a remoção de tolueno e benzeno no efluente de uma estação de tratamento de águas residuárias (ETAR) industriais. A instalação de tratamento de ar de duplo estágio combina um scrubber de água com um filtro biotrickling (BTF) e trata o ar despojado dos compartimentos da ETAR. Durante a atividade experimental, a instalação piloto tratou um fluxo de ar de 600 Nm3h-1. As concentrações médias do fluxo de ar residual que entraram no scrubber foram 10,61 e 9,26 mg Nm-3 de benzeno e tolueno, respectivamente. O scrubber permitiu obter eficiências de remoção (ER) média-altas (valores máximos de 84% e 92%, respectivamente). A passagem pelo BTF permitiu uma redução adicional das concentrações médias, que diminuíram até 2,10 mg Nm-3 de benzeno e 0,84 mg Nm-3 de tolueno. Isto permitiu a obtenção de uma ER média global de 80% e 91% de benzeno e tolueno, respectivamente. Esses resultados comprovam os benefícios associados a uma combinação de diferentes tecnologias de remoção: scrubber de água para remover as concentrações máximas e compostos solúveis, e BTF para remover também compostos com baixa solubilidade, graças à biodegradação realizada por microorganismos.

The paper presents the results of an analysis of a two-stage pilot plant for the removal of toluene and benzene from the exhaust air of an industrial wastewater treatment plant (WWTP). The two-stage air process combines a water scrubber and a biotrickling filter (BTF) in sequence, and treats air stripped from the liquid phase compartments of the WWTP. During the experimental period, the pilot plant treated an airflow of 600 Nm3h-1. Average concentrations of the waste air stream entering the water scrubber were 10.61 mg Nm-3 benzene and 9.26 mg Nm-3 toluene. The water scrubber obtained medium-high removal efficiencies (averages 51% and 60%, for benzene and toluene, respectively). Subsequent passage through the BTF allowed a further reduction of average concentrations, which decreased to 2.10 mg Nm-3 benzene and to 0.84 mg Nm-3 toluene, thereby allowing overall average removal efficiencies (REs) of 80% and 91% for benzene and toluene, respectively. Results prove the benefits obtained from a combination of different removal technologies: water scrubbers to remove peak concentrations and soluble compounds, and BTFs to remove compounds with lower solubility, due to the biodegradation performed by microorganisms.

O trabalho examina os processos físico-químicos para a remoção de nitrogênio das águas residuais, considerando, tanto os muitos conhecidos e amplamente aplicados em escala industrial, como aqueles que ainda estão em fase de pesquisa. Em particular, são enfatizados os desenvolvimentos tecnológicos mais recentes, bem como os problemas de operação e aplicação. Os processos considerados são resumidos da seguinte forma: extração de amoníaco com ar ou com vapor; destilação a vácuo de amoníaco; precipitação de amônia como estruvita; remoção de amônia e de nitrato por troca iônica selecionada; cloração ao breakpoint; remoção das cloraminas por carvão ativado seletivo; adsorção de amoníaco em carvão vegetal; redução química de nitrato; processos oxidativos avançados para converter amônia e N-orgânico em gás nitrogênio ou em nitrato. Deu-se especial atenção aos processos oxidativos avançados, tendo em vista que grandes esforços de pesquisa estão atualmente dirigidos à sua implementação. Eles incluem, especificamente: ozonização, oxidação com peroxono, oxidação catalítica por via úmida, oxidação foto-catalítica e oxidação electroquímica.

The paper examines the main physico-chemical processes for nitrogen removal from wastewaters, considering both those that have been long known and still widely applied at the industrial scale, and those that are still at the research level. Special attention is paid to the latest technological developments, as well as to operational problems and fields of application. The processes considered are briefly summarized as follows: ammonia air and steam stripping; ammonia vacuum distillation; ammonia precipitation as struvite; ammonia and nitrate removal by selected ion exchange; breakpoint chlorination; chloramine removal by selected activated carbon; ammonia adsorption on charcoal; chemical reduction of nitrate; advanced oxidation processes to convert ammonia and organic-N into nitrogen gas or nitrate. Special attention is given to advanced oxidation processes, as great research efforts are currently addressed to their implementation. These specifically include ozonation, peroxon oxidation, catalytic wet air oxidation, photo-catalytic oxidation and electrochemical oxidation.

A produção de biocombustíveis é fortemente reconhecida em todo o mundo como uma fonte de energia renovável para reduzir a dependência do mercado instável do petróleo. Bioetanol, o principal biocombustível produzido no mundo, é largamente utilizado para a mobilidade no Brasil, e também nos EUA, mas com diferenças de sustentabilidade, porque no Brasil ele é produzido a partir de um subproduto da indústria de cana-de-açúcar, enquanto nos EUA é fabricado com culturas alimentares. Biogás e biodiesel estão crescendo rapidamente, mesmo que em um nível muito menor do que o bioetanol. A União Europeia (UE) observa este assunto com grande interesse e, há dois anos, adoptou uma ampla estratégia para reduzir em 60% as emissões de dióxido de carbono no setor de transporte, até o ano 2050. A fim de alcançar esse resultado, será necessária a transformação do atual sistema europeu de transportes. A ambiciosa meta implicará em medidas complexas, incluindo a limitação do uso de combustíveis fósseis em favor de combustíveis renováveis. Este programa abre várias possibilidades de desenvolvimento dos biocombustíveis (ou seja, biogás, bioetanol e biodiesel). Para concretizar este avanço, é preciso se desenvolver tecnologias de nova geração em fase de experimentação (principalmente para a produção de bioetanol a partir de resíduos florestais), bem como a análise da sustentabilidade econômica e social desta nova fonte de combustível. Este artigo trata da utilização de biocombustíveis nos transportes no cenário europeu e mostra que a produção de biocombustíveis pode aumentar efeitos sociais negativos relevantes, principalmente ligados ao uso da terra para culturas energéticas em vez de alimentos com efeitos sobre o preço de mercado e da escassez mundial de alimentos.

The production of biofuels is strongly supported all over the world as a renewable energy source for reducing dependence on the unstable oil market. Bioethanol, the main biofuel produced in the world, is widely used to power vehicles in both the USA and Brazil, but concerns exist in both places regarding its sustainability. In Brazil, it is produced from a by-product of the sugar cane industry, while in the USA it is manufactured from food crops. The production of biogas and biodiesel is growing rapidly, but neither has outpaced the production of bioethanol. The European Union (EU) is greatly interested in this issue, and in 2011 adopted an extensive strategy to reduce carbon dioxide emissions related to transport by 60% by the year 2050. In order to achieve this result, the current European transportation system must be transformed. This ambitious goal will require the implementation of complex measures including the reduction of fossil fuels in favor of renewable fuels. This program has various options regarding the development of biofuels (e. g., biogas, bioethanol and biodiesel) and their related technologies, which are still on trial (mainly regarding the bioethanol production), and must also analyze their sustainability from a social and economic standpoint. The paper discusses the use of biofuels for transport in the European setting, and shows that their sustainability may result in relevant negative social effects due mainly to the use of land for energy crops (e.g., change of food price and world food shortage).