Resumo Muitas substâncias de origem vegetal são extraídas para serem utilizadas no tratamento primário de águas residuais domésticas. Na maioria dos casos, elas são usadas como agentes coagulantes e floculantes e são derivadas de sementes, folhas, cascas ou seiva, raízes e frutos de árvores e plantas. Nesta pesquisa, avaliou-se o uso da semente de Cassia fístula para a remoção de turbidez e cor em águas residuais domésticas de uma estação de bombeamento na cidade de Cartagena (Colômbia). A dose ideal de pó de semente de C. fístula foi determinada por teste de jarro usando um floculador digital E&Q F6-300. Parâmetros físico-químicos como turbidez e cor foram determinados, seguindo as recomendações da APHA (Métodos Padrão para Água e Esgoto), expressando os resultados em UNT (Unidade Nefelométrica Total) para turbidez e UPt-Co (Unidade de Platina-Cobalto) para a cor. Os resultados obtidos mostram que com uma dose de 160 mgL-1 do coagulante extraído da semente de C. fístula, atinge-se um valor de 34,14 NTU para remoção de 62,18% em relação ao valor de turbidez inicial. A cor diminui atingindo um valor mínimo de 88,59 UPC para remoção de 64%, na dose de 160 mgL-1 de coagulante natural. A semente de C. fistula exibiu boas propriedades de coagulação em baixas doses e pode ser uma alternativa importante para a remoção de cor e turbidez em águas residuárias.

Abstract Many substances of plant origin are extracted for use in the primary treatment of domestic wastewater. In most cases, they are used as coagulating and flocculating agents and are derived from seeds, leaves, bark or sap, roots, and fruits of trees and plants. In this research, the use of Cassia fistula seed was evaluated for the removal of turbidity and color in domestic wastewater from a pumping station in the city of Cartagena (Colombia). The optimal dose of C. fistula seed powder was determined by jar test using an E&Q F6-300 digital flocculator. Physicochemical parameters such as turbidity and color were determined, following the recommendations of APHA (Standard Methods for Water and Wastewater), expressing the results in UNT (Total Nephelometric Units) for turbidity, and UPt-Co (Platinum-Cobalt Units) for the color. The results obtained show that with a dose of 160 mgL-1 of the coagulant extracted from the C. fistula seed, a value of 34.14 NTU is reached for removal of 62.18% with respect to the initial turbidity value. The color decreases reaching a minimum value of 88.59 UPC for removal of 64%, at a dose of 160 mgL-1 of natural coagulant. The seed C. fistula exhibited good coagulating properties at low doses and can be an important alternative for the removal of color and turbidity in wastewater.

Resumo Este estudo tem como foco o desenvolvimento de um modelo secundário para Yarrowia lipolytica em processos de tratamento de esgoto. Os dados brutos de crescimento de Y. lipolytica foram ajustados ao modelo de Buchanan a fim de obter parâmetros de crescimento como: contagem inicial de células (Y0), taxa de crescimento específico máximo (μmax), fase de latência (λ) e população máxima de células (Ymax). Os valores µ obtidos em diferentes níveis de pH (5,0 a 8,0) foram usados para construir o modelo secundário baseado em uma equação linear. Os resultados mostraram um efeito significativo do pH nos valores de µmax. O processo de validação dos modelos desenvolvidos apresenta valores de acurácia (Af) e fator de bias (Bf) próximos a um, enquanto os valores de root mean square error (RMSE) foram baixos, confirmando que tais modelos podem prever o crescimento de Y. lipolytica em águas residuais de laticínios. Isso pode ser interessante para otimizar tratamentos de esgoto que envolvem esse tipo de microrganismo. Além disso, as águas residuais do leite eram um bom substrato para apoiar o crescimento da Yarrowia lipolytica e poderiam ser utilizadas para produzir a produção de enzimas.

Abstract This study focuses on the development of a secondary model for Yarrowia lipolytica in a sewage treatment process. The raw data of Y. lipolytica growth were adjusted to the Buchanan model in order to obtain growth parameters such as initial count cells (Y0), maximum specific growth rate (μmax), latency phase (λ) and maximum cell population (Ymax). The µ values obtained at different pH levels (5.0 to 8.0) were used to build the secondary model based on a linear equation. The results showed a significant effect of pH on µmax values. The validation process of the developed models displays accuracy (Af) and bias factor (Bf) values close to one, while the values of root mean square error (RMSE) were low, confirming that such models can predict the growth of Y. lipolytica in dairy wastewater. This can be interesting to optimize sewage treatments that involve this kind of microorganism. Moreover, the dairy wastewater was a good substrate to support the Yarrowia lipolytica's growth and could be used to produce enzymes.

Resumo Os coagulantes podem ser extraídos de matéria vegetal e aplicados no tratamento de efluentes. Esses coagulantes são derivados de sementes, folhas, cascas, raízes e frutos. Este estudo enfoca o uso do extrato mucilaginoso de Stenocereus griseus (conhecido como Cardón Guajiro) para a remoção da demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (COD), sólidos totais, turbidez e cor em águas residuais domésticas de uma estação de bombeamento na cidade de Cartagena (Colômbia). A dose ideal de extrato de S. griseus foi determinada por um teste de jarro empregando um floculador digital E & Q F6-300. Todas as determinações físico-químicas foram realizadas seguindo as especificações dos métodos padrão para efluentes da APHA (Standard Methods for Water and Wastewater). Quando foram utilizados 1400 mgL-1 de coagulante natural no tratamento de esgoto, a turbidez obtida foi de 29,57 TNU, representando remoção de 67,24% considerando a turbidez inicial. Este parâmetro diminui até 68,61 PCU para uma remoção de 72,12% na mesma dosagem de coagulante em relação à cor. Deve-se notar que diferenças estatísticas significativas foram encontradas entre todas as doses testadas do coagulante. O extrato mucilaginoso de S. griseus, teve propriedades valiosas no tratamento primário de águas residuais domésticas.

Abstract Coagulants can be extracted from vegetal material and applied in the treatment of wastewater. These coagulants are derived from seeds, leaves, bark, roots and fruits. This study focuses on the use of the mucilaginous extract ofStenocereus griseus(known as Cardón Guajiro) for removal of biochemical oxygen demand (BOD5), chemical oxygen demand (COD), total solids, turbidity and color in domestic wastewater from a pumping station in the city of Cartagena (Colombia). The optimal dose ofS. griseusextract was determined by a pitcher test employing an E&Q F6-300 digital flocculator. All physicochemical tests were carried out following the specifications of the standard methods for wastewater (APHA). When 1400 mgL-1 of natural coagulants were used in the sewage treatment, the turbidity obtained was 29.57 TNU, representing removal of 67.24%, considering the initial turbidity. This parameter decreases until 68.61 PCU, for a 72.12% removal at the same coagulant dosage regarding the color. It must be noted that significant statistical differences were found between all tested doses of the coagulant. The mucilaginous extract of S. griseus exhibited useful properties in the primary treatment of domestic wastewater.

Resumo Os efluentes gerados pela indústria de alimentos tornaram-se uma séria preocupação ambiental. A biorremediação é um processo biológico desenvolvido como alternativa para o tratamento de áreas contaminadas. Na pesquisa atual, a biodegradação de gordura, a demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), a demanda química de oxigênio (DQO) e os sólidos totais foram avaliados como rejeitos lácteos empregando extrato enzimático de Yarrowia lipolytica ATCC 9773 como agentes biológicos. Todas as variáveis foram determinadas seguindo as especificações dos Métodos Padrão da American Water Works Association. O extrato enzimático de Y. lipolytica em diferentes concentrações (8, 12 e 16,0%) foi utilizado em meio fermentativo a dois pH (5,0 e 6,5) durante 32 h. As maiores porcentagens (%) de remoções de gordura (82,88), DBO (43,32), DQO (44,3) e sólidos totais (13,58) foram obtidas utilizando uma concentração de inóculo de 16% a pH 5,0 durante 32 h de fermentação. Esses resultados podem ter relevância industrial para a redução da contaminação de efluentes industriais com altos níveis de gordura e outros contaminantes.

Abstract Effluents generated by the food industry have become a serious environmental concern. Bioremediation is a biological process developed as an alternative for the treatment of contaminated areas. In current research, the biodegradation of fat, Biochemical Oxygen Demand (BOD5), Chemical Oxygen Demand (COD) and total solids were evaluated in dairy waste employing enzymatic extract of Yarrowia lipolytica ATCC 9773 as biological agents. All the variables were determined following the specifications of the Standard Methods of the American Water Works Association. Enzymatic extract of Y. lipolytica at different concentrations (8, 12 and 16.0%) was used in a fermentative medium at two pHs (5.0 and 6.5) for 32 h. The highest percentages (%) of fat (82.88), BOD (43.32), COD (44.3) and total solids (13.58) removal were obtained using an inoculum concentration of 16% at pH 5.0 for 32 h of fermentation. These results may have industrial relevance for the reduction of contamination of industrial effluents with high levels of fat and other contaminants.