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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40349Registro completo de metadados
| Campo DC | Valor | Idioma |
|---|---|---|
| dc.creator | Villamizar Florez, Jose Antonio | - |
| dc.date.accessioned | 2026-04-30T20:12:21Z | - |
| dc.date.available | 2026-04-30T20:12:21Z | - |
| dc.date.issued | 2026-02-23 | - |
| dc.identifier.citation | VILLAMIZAR FLOREZ, Jose Antonio. Avaliação da bioaumentação com B. thuringiensis imobilizada em cascas de arroz no tratamento de efluentes da indústria de celulose em lagoa aerada facultativa. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2026. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/40349 | - |
| dc.description.abstract | The pulp and paper industry is undergoing significant growth in Brazil, which currently ranks as the second-largest producer worldwide. However, this production consumes large volumes of water, ranging from 25 to 225 m3 per ton of pulp, depending on the process and the size of the industry. As a result, effluents are generated that, if not properly treated, may cause negative environmental impacts on receiving water bodies. Although biological systems such as facultative aerated lagoons (FAL) are widely used for wastewater treatment, they show low efficiency in removing recalcitrant compounds derived from the pulp production process. The goal of this study was to evaluate the bioaugmentation process using Bacillus thuringiensis immobilized on rice husks in the treatment of pulp and paper industry effluents in FAL systems. The benchscale FAL was operated at an organic loading rate (ORL) of 0.2 kg COD·m-3·d-1, with a hydraulic retention time (HRT) of 3.3 d. Influent and effluent samples were characterized and evaluated according to the following parameters: chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD5), total phenolic compounds (TPC), lignin compounds (LC), lignosulfonic compounds (LSC), aromatic compounds (AC), and color. Organic matter removal efficiencies were 47% and 55% for COD and BOD₅, respectively. Additionally, TPC and AC were reduced by 16% and 1%, respectively, while no removal of LC, LSC, or color was observed. In parallel, a pilotscale FAL was installed at the industrial site, near the wastewater treatment plant. The applied ORL was 0.1 kg COD·m-3·d-1 with an HRT of 2.5 d. Similarly to the bench-scale FAL, influent and effluent were evaluated. COD removal efficiency reached 45%, and the maximum BOD5 removal achieved was 72%. Regarding TPC, LC, LSC, and AC, removals of 19%, 16%, 9%, and 13%, respectively, were observed, while color was reduced by 22%. In both lagoons, organic loading shocks followed by bioaugmentation were applied to evaluate their effects on treatment performance and system recovery. To determine the optimal bioproduct concentration, batch tests were conducted at concentrations of 0.2 g·L-1 (A), 0.5 g· L-1 (B), and 1.0 g· L-1 (C), with analyses performed on days 2, 5, and 7 of treatment. The highest efficiencies were obtained on day 5 at concentration A, with COD removal of 56%. TPC, LC, LSC, and AC were reduced by 67%, 51%, 35%, and 52%, respectively, and color reduction reached 35%. Bioaugmentation with B. Thuringiensis immobilized on rice husks contributed to the maintenance of the microbial community after organic shock loads, especially in the bench-scale FAL. Bioaugmentation proved to be effective, achieving COD and BOD5 removals above 50%. The elimination of specific compounds was higher in the batch bioaugmentation system (25-50%), followed by the pilot-scale system (5-25%), and was negligible in the bench-scale system. In this context, bioaugmentation may represent an effective strategy to enhance biological resilience and promote organic matter removal in pulp and paper wastewater. | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | pt_BR |
| dc.description.sponsorship | Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Paraná | pt_BR |
| dc.language | por | pt_BR |
| dc.publisher | Universidade Tecnológica Federal do Paraná | pt_BR |
| dc.rights | openAccess | pt_BR |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_BR |
| dc.subject | Indústria de celulose - Eliminação de resíduos | pt_BR |
| dc.subject | Águas residuais - Purificação - Tratamento biológico | pt_BR |
| dc.subject | Bacillus thuringiensis - Controle biológico | pt_BR |
| dc.subject | Lagoas de estabilização | pt_BR |
| dc.subject | Biorremediação | pt_BR |
| dc.subject | Lignina | pt_BR |
| dc.subject | Resíduos industriais - Aspectos ambientais | pt_BR |
| dc.subject | Cellulose industry - Waste disposal | pt_BR |
| dc.subject | Sewage - Purification - Biological treatment | pt_BR |
| dc.subject | Bacillus thuringiensis - Biological control | pt_BR |
| dc.subject | Sewage Lagoons | pt_BR |
| dc.subject | Bioremediation | pt_BR |
| dc.subject | Lignin | pt_BR |
| dc.subject | Factory and trade waste - Environmental aspects | pt_BR |
| dc.title | Avaliação da bioaumentação com B. thuringiensis imobilizada em cascas de arroz no tratamento de efluentes da indústria de celulose em lagoa aerada facultativa | pt_BR |
| dc.title.alternative | Assessment of bioaugmentation using B. thuringiensis immobilized on rice husks for the treatment of effluents from the cellulose industry in facultative aerated lagoon | pt_BR |
| dc.type | masterThesis | pt_BR |
| dc.description.resumo | A indústria de celulose está em pleno crescimento no Brasil, que ocupa atualmente o segundo lugar como produtor mundial. Sua produção, no entanto, consome elevados volumes de água, variando entre 25 e 225 m³ por tonelada de celulose, e depende do processo e do porte da indústria. Como consequência, são gerados efluentes que, se não tratados adequadamente, podem causar impactos ambientais negativos nos cursos hídricos receptores. Embora sistemas biológicos, como lagoas aeradas facultativas (LAF), sejam amplamente utilizados no seu tratamento, eles têm baixa eficiência na remoção de compostos recalcitrantes advindos do processo fabril da produção de celulose. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo da bioaumentação com Bacillus thuringiensis imobilizadas em cascas de arroz no tratamento de efluentes da indústria de celulose em LAF. Uma LAF de bancada foi operada com a carga orgânica volumétrica (COV) de 0,2 kg DQO·m-3·d-1, com tempo de detenção hidráulica (TDH) de 3,3 d. As amostras do afluente e do efluente foram caracterizadas e avaliadas segundo os parâmetros: demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), compostos fenólicos totais (CFT), compostos lignínicos (CL), compostos lignossulfônicos (CLS), compostos aromáticos (CA) e cor. A matéria orgânica removida pelo sistema foi de 47% e 55% para a DQO e DBO5. Adicionalmente, os CFT e CA foram reduzidos em 16% e 1%, respectivamente, não houve remoção de CL, CLS e cor. Paralelamente, uma LAF em escala piloto foi instalada na indústria, próxima à estação de tratamento de efluentes. A COV aplicada foi de 0,1 kg DQO·m3·d-1 com TDH 2,5 d. De forma semelhante à LAF de bancada, foi avaliado o afluente e o efluente. A eficiência obtida na remoção da DQO foi de 45% e o máximo alcançado para DBO5 foi de 72%. Em relação aos CFT, CL, CLS e CA a remoção foi de 19%, 16%, 9% e 13% respectivamente. A cor foi reduzida em 22%. Nas duas lagoas, foram gerados choques de carga orgânica seguidos por bioaumentação para avaliar o efeito desta no tratamento e recuperação das LAF. Para determinar a concentração ótima do bioproduto foram realizados ensaios em batelada nas concentrações de 0,2 g·L-1 (A); 0,5 g·L-1 (B) e 1,0 g·L-1(C) com análises realizadas nos dias 2, 5 e 7 de tratamento. As melhores eficiências foram obtidas no dia 5 com a concentração A, quando a remoção de DQO foi de 56%. Os CFT, CL, CLS e CA foram reduzidos em 67%, 51%, 35% e 52% respectivamente. A cor foi reduzida em 35%. A bioaumentação com B. Thuringiensis imobilizada em casca de arroz contribuiu na manutenção da microbiota após choques orgânicos, especialmente na LAF de bancada. A bioaumentação foi efetiva e gerou remoções de DQO e DBO5 superiores a 50%. A eliminação de compostos específicos foi maior na bioaumentação no sistema de bateladas (25-50%), seguido da escala piloto (5-25%), sendo praticamente nula no sistema de bancada. Nesse sentido, a bioaumentação pode ser uma estratégia eficaz para aumentar a resiliência biológica e promover a remoção de matéria orgânica em efluentes de celulose. | pt_BR |
| dc.degree.local | Curitiba | pt_BR |
| dc.publisher.local | Curitiba | pt_BR |
| dc.creator.ID | https://orcid.org/0000-0003-2803-8716 | pt_BR |
| dc.creator.Lattes | https://lattes.cnpq.br/7050554061523564 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | Xavier, Claudia Regina | - |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0001-6346-648X | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/5220557381173979 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1 | Couto, Gustavo Henrique | - |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0001-8958-517X | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | https://lattes.cnpq.br/0938907038656121 | pt_BR |
| dc.contributor.referee1 | Xavier, Claudia Regina | - |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-6346-648X | pt_BR |
| dc.contributor.referee1Lattes | https://lattes.cnpq.br/5220557381173979 | pt_BR |
| dc.contributor.referee2 | Couto, Gustavo Henrique | - |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0001-8958-517X | pt_BR |
| dc.contributor.referee2Lattes | https://lattes.cnpq.br/0938907038656121 | pt_BR |
| dc.contributor.referee3 | Vendramel, Simone Maria Ribas | - |
| dc.contributor.referee3ID | https://orcid.org/0000-0002-6807-1580 | pt_BR |
| dc.contributor.referee3Lattes | http://lattes.cnpq.br/2943272291283848 | pt_BR |
| dc.contributor.referee4 | Liz, Marcus Vinicius de | - |
| dc.contributor.referee4ID | https://orcid.org/0000-0003-1370-3365 | pt_BR |
| dc.contributor.referee4Lattes | https://lattes.cnpq.br/6959317686443946 | pt_BR |
| dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental | pt_BR |
| dc.publisher.initials | UTFPR | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::TRATAMENTO DE AGUAS DE ABASTECIMENTO E RESIDUARIAS | pt_BR |
| dc.subject.capes | Ciências Ambientais | pt_BR |
| Aparece nas coleções: | CT - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia Ambiental | |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| bioaumentacaothuringiensisefluentescelulose.pdf | 6,12 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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