O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

A produção de resíduos gerou uma problemática a ser abordada em nível de redução, reciclagem e reutilização de produtos. A técnica da compostagem é uma alternativa promissora para tratar resíduos sólidos orgânicos, bem como o lodo produzido nas estações de tratamento de esgotos. Os micro-organismos que promovem a degradação durante o processo de compostagem podem apresentar perfil de resistência a antimicrobianos e metais pesados, consequência da pressão seletiva de produtos químicos que estão misturados à matéria orgânica. Para avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos, foram testadas 344 bactérias isoladas do processo de compostagem, utilizando-se 14 antimicrobianos. Para os ensaios de concentração inibitória mínima (CIM) de metais pesados, foram avaliados 91 isolados do início e final do processo, utilizando cromo, cobre, zinco e chumbo. Também foi avaliada a qualidade microbiológica do composto, segundo a Resolução 375/2006 do CONAMA. Os resultados apontaram para um perfil de 88% dos isolados resistentes a pelo menos um antimicrobiano. O antimicrobiano com maior índice de resistência foi a nitrofurantoína (64,82%), e o mais eficiente foi o imipenem, com apenas um isolado resistente. Das bactérias isoladas do início do processo de compostagem, 33,3% foram resistentes a MIC acima de 710 mg.L-1 de cromo, 38,9% foram resistentes ao mínimo de 1020 mg.L-1 de cobre, 91,7% resistentes ao zinco, e 100% resistentes ao chumbo. No final do processo, 41,8% dos isolados foram resistentes ao cromo, 41,8% ao cobre, 94,5% ao zinco e 96,4% ao chumbo. Escherichia coli apresentou NMP de 4x104 UFC/g-1, acima do limite preconizado pelo CONAMA. / With the production of residues comes the need for reduction, recycling and reuse of products. The composting technique is a promising alternative for the treatment of solid organic residues, along with the sludge produced in sewage treatment plants. The microorganisms that promote the degradation during the composting process might show antimicrobial and heavy metal resistance as a result of the selective pressure of chemical products mixed to the organic matter. The antimicrobial resistance profile was evaluated by testing 344 bacteria isolated from the composting process, using 14 antimicrobial agents. The minimum inhibitory concentration (MIC) for heavy metals was evaluated using 91 isolates from the initial and final stages of the process, using chrome, copper, zinc and lead. The microbial quality of the compound was also evaluated, according to the 375/2006 resolution from the Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA). The results showed that 88% of the isolates showed resistance to at least one antimicrobial. The antimicrobial nitrofurantoin showed the highest resistance rate (64.82%), and imipenem was the most efficient, as only one isolate showed resistance. Among the bacteria isolated during the initial stages of the composting process, 33.3% showed resistance to MIC over 710 mg.L-1 chrome, 38.9% showed resistance to a minimum of 1020 mg.L-1 copper, 91.7% were resistant to zinc, and 100% were resistant to lead. In the end of the process, 41.8% of the isolates showed resistance to chrome, 41.8% to copper, 94.5% to zinc and 96.4% to lead. Escherichia coli’s NMP was 4x104 UFC/g-1, above the limit recommended by CONAMA.

É feito um estudo de sistemas de valência intermediária, usando a analogia de liga para tratar as correlações coulombianas. Ao invés do enfoque usual (aproximação de potencial coerente, CPA), é usado pela primeira vez um mé todo de renormalização no espaço real em uma rede de Bethe, que consiste em representar o sistema por uma rede de Bethe construída iterativamente a partir de cadeias lineares dizimadas. As densidades de estados calculadas mostram uma estru tura mais detalhada que as obtidas em outras aproximações. É discutida a transição de valência em função da correlação coulombiana entre os elétrons localizados, da correlação cou lombiana entre elétrons localizados e de condução, e da hibridização entre o nível localizadoe Etbanda de condução. A mesma técnica é usada para o estudo do magnetismo itinerante em metais de transição. Fazendo uma expan são das funções de Green de uma partícula, do hamiltoniano de Hubbard, em projetores que dependem dos números de ocupação de todos os sítios da rede, é possível levar em conta a correlação espacial entre sítios. Obtém-se, assim, tanto uma transição metal-isolante, quanto uma de paramagnetismo para ferromagnetismo, resultado este absolutamente novo na descri ção por analogia de liga do hamiltoniano de Hubbard. / The present work is a study of intermediate valence systems using the alloy analogy to treat the Coulomb correlations. Instead of the customary approach (the coherent potential approximation, CPA), one uses for the first time a method of renormalization in real space on a Bethe lattice, namely, by representing the system by a Bethe lattice built iteratively from decimated linear chains. The densities of state thus calculated show a more detailed structure than those obtained by other approximations. The valence transition is discussed as a function of the Coulomb correlation between the localized electrons; the Coulomb correlation between localized and conduction electrons; and the hybridization between the localized levei and the conduction band. The same technique is applied to the study of itinerant magnetism in transition metais. By performing an expansion of the one-particle Green's functions of the Hubbard Hamiltonian, in projectors which depend on the occupation numbers of all the lattice sites, it is possible to take into account the spatial correlations between sites. Thus, one arrives at a metal-insulator transition as well as one from paramagnetic to ferromagnetic state, this being an entirely new result in the description of the Hubbard Hamiltonian in the alloy analogy.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

A aplicação de lodo de esgoto (LE) e de composto de lixo urbano (CL) em solos agrícolas tem se mostrado como alternativa viável para a disposição final destes resíduos, com base em seus conteúdos de matéria orgânica e de nutrientes. Contudo, devem ser considerados seus possíveis impactos no sistema solo-água-planta. Assim, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar formas e disponibilidade de metais pesados e de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) em solos aos dois anos após o final de aplicações sucessivas de LE e CL, bem como seus efeitos residuais em atributos químicos do solo e no crescimento de plantas. Para tanto, foram coletadas amostras dos dois solos (Latossolo Vermelho Distroférrico latossólico - LVd e Argissolo Vermelho Distrófico arênico - PVd) anteriormente tratados com doses destes resíduos, além de um tratamento com adubação mineral (ADM), em experimento em colunas, sendo após conduzidos dois cultivos (milho - Zea mays e aveia preta - Avena strigosa), em condições de casa-devegetação. No Estudo I, tanto nos solos como nos resíduos, foram determinados os teores totais e disponíveis dos metais Pb, Zn, Cu e Ni, bem como sua distribuição nas frações solúvel, trocável, matéria orgânica, óxidos de ferro mal cristalizados, óxidos de ferro cristalizados e residual, obtidas pela técnica de extração sequencial. No Estudo II, foram determinados nas amostras dos solos e resíduos as concentrações dos dezesseis HAPs incluídos na lista de contaminantes prioritários da USEPA. No Estudo III, foi feita a caracterização dos solos quanto aos atributos de fertilidade e realizados os dois cultivos, com determinação da produção de matéria seca e análise dos conteúdos de nutrientes e de metais pesados na parte aérea das plantas. As quantidades totais dos metais e dos HAPs nos resíduos LE e CL ficaram abaixo dos teores permissíveis para o uso agrícola. Para cada metal, os maiores percentuais foram determinados na fração matéria orgânica para os resíduos e nas frações matéria orgânica e residual para os solos. Os metais Zn e Ni apesentaram maior índice de mobilidade e disponibilidade nos resíduos e nos solos. O LE favoreceu o aumento da concentração individual dos HAPs de maior peso molecular nos solos. O CL apresentou maior efeito residual nos atributos químicos do solo e na produção de matéria seca e absorção de nutrientes pelas plantas. Contudo, o LE promoveu a diminuição do pH do solo, o que contribuiu significativamente para menor produção de matéria seca e acúmulo de nutrientes e maior absorção de metais pelas plantas. / The application of sewage sludge (SS) and urban solid waste compost (USWC) on agricultural land has been a viable alternative for final disposal of such residues, as these materials present significant contents of organic matter and nutrients. However, their possible impacts on the soil-water-plant system should be considered. Thus, this work aimed to access the contents of heavy metals and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in soils, two years after the end of successive applications of SS and USWC, as well as their residual effects on soil chemical attributes and plant growth. Thus, samples were collected from two soils (Typic Haplortox - LVd and Arenic Paleudult - PVd) previously treated with doses of SS and USWC, besides a mineral fertilizer treatment, in a soil column experiment. In sequence, two crops (corn - Zea mays and oat - Avena strigosa) were conducted in greenhouse conditions. In the Study I, in both soils and residues samples they were determined total and available contents of heavy metals Pb, Zn, Cu and Ni, as well their distribution in the soluble, exchangeable, organic matter, amorphous iron oxides, crystaline iron oxide and residual fractions obtained by a sequencial extraction method. In the Study II, soils and wastes samples were analyzed for all sixteen PAHs listed as prioritary contaminants by USEPA. In the Study III, treated soils were analyzed for fertility attributes and cropped with corn and oat with following determination of plant dry matter and nutrients and heavy metals contents. Total concentrations of metals and polycyclic aromatic hydrocarbons in SS and USWC samples did not exceed the maximum values allowed for agricultural use. The largest percentages of each metal were determined in the organic matter fraction for the wastes and in the residual and organic matter fractions for the soils. Metals Zn and Ni showed greater mobility index and availability in both residues and soils. The addition of SS favored the increase the individual concentration of PAHs of higher molecular weight in the soil. The USWC showed higher residual effect on soil chemical attributes and dry matter production and nutrient absorption by plants while the SS promoted the reduction of soil pH. This effect aimed to decrease plant dry matter and nutrient contents and to increase heavy metal contents.

Submitted by Fernanda Rodrigues de Lima (fernanda.rlima@ufpe.br) on 2018-07-12T21:44:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Patricia Pereira de França.pdf: 10279007 bytes, checksum: ec40f1a32bbd368a614efe267db682b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-18T17:12:57Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Patricia Pereira de França.pdf: 10279007 bytes, checksum: ec40f1a32bbd368a614efe267db682b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T17:12:57Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Patricia Pereira de França.pdf: 10279007 bytes, checksum: ec40f1a32bbd368a614efe267db682b9 (MD5) Previous issue date: 2017-03-24 / ANP / A Bacia sedimentar de Pernambuco está localizada na Província da Borborema, no nordeste do Brasil. Dentre as formações de interesse são descritas as formações Cabo, Suape, Paraíso. Posteriormente, dois afloramentos da Formação Barreiras foram incorporados a esse trabalho para melhor compreensão da evolução dos depósitos sedimentares na Bacia de Pernambuco. O trabalho desenvolveu uma investigação das frações de minerais pesados e idades radiométricas de zircões detríticos de amostras representativas. Os minerais pesados, foram identificados opticamente e por microscópio eletrônico de varredura, com espectrômetro de comprimento de onda e energia (WDS e EDS). As análises morfológicas e a zonação interna dos grãos de zircão foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura com detector catodoluminescência (MEV-CL). Além disso, as idades dos zircões foram obtidas através das análises de U e Pb, utilizando a espectrometria de massa por plasma acoplado e indução de ablação a laser (U-Pb, LA-ICP-MS). Os minerais foram separados de acordo com a freqüência média, e de acordo com as fontes (ígnea e metamórfica), além de estabelecidos cálculos dos índices para os minerais altamente estáveis (ZRT), rutilo + zircão (RZ), e minerais estáveis (MET). Os minerais considerados abundantes são: magnetita (30-60%), ilmenita (15-40%), muscovita (10-26%), zircão (5-20%) e turmalina (5-15%). Comuns: Biotita (2-5%) e granada (2-5%); e raros: monazita (2-3%), rutilo (4%), espodumênio (2%) e cianita. A Formação Cabo contém altos níveis de minerais estáveis, com grande influência das rochas do embasamento. Os zircões apresentam idades nos intervalos de 3,0 Ga. e, portanto, é derivado de rochas metaígneas arqueanas, e menor idade de 578 Ma., proveniente de rochas ígneas plutônicas do Ciclo Brasiliano. Na Formação Suape, os índices RZ indicam mudanças de áreas fontes. Os minerais pesados encontrados estão provavelmente relacionados a granitos e pegmatitos do Neoproterozoico. A idade máxima dos zircões chegou a 2,5 Ga. indicando também fontes relacionadas às rochas metamórficas gnaisses e xistos (Complexo Belém do São Francisco); e idade mínima de 503 Ma. A Formação Paraíso é notável por sua diversidade mineralógica, com alto índice de ZRT. Seus zircões apresentaram idades no intervalo 1,8 Ga. com contribuições de rochas mesoproterozoicas e de 480 Ma., este último referente ao ciclo pós-orogênico brasiliano, com transição para um novo regime extensional. Na Formação Barreiras, o índice ZRT também apresenta valores elevados. Os minerais foram provavelmente derivados de rochas graníticas neoproterozoicas e gnaisses paleoproteozoicas. Os grãos de zircão possuem idades no intervalo de 1,9 Ga. a 600 Ma., este último atribuído aos estágios finais do granitóides plutônicos. / The Pernambuco sedimentary basin is located within the Borborema Province, in northeastern Brazil. The formations of interest for this work are the Cabo, Suape and Paraíso. The Barreiras Formation was later incorporated into this work to better understand the evolution of sedimentary deposits in the Pernambuco Basin. The project focused on an investigation of the fractions of heavy minerals and radiometric ages of detrital zircon in representative samples of these formations. The heavy minerals were identified optically and with a scanning electron microscope with wavelength and energy dispersion spectrometry (WDS and EDS). Morphological analyses and the internal zonation of the zircon grains were assessed using scanning electron microscopy with a cathodoluminescence detector (SEM–CL). In addition, the age of the zircon was obtained by analyzing for U and Pb using laser-ablation inductively coupled plasma – mass spectrometry (U–Pb, LA–ICP–MS). The minerals were separated according to mean frequency and mode of occurrence at the source (igneous and metamorphic), were established for the highly stable minerals (ZRT), rutile + zircon (RZ), and stable minerals (SM). The following are the major minerals found: magnetite (30–60%), ilmenite (15–40%), muscovite (10–26%), zircon (5–20%) and tourmaline (5–15%). Biotite (2–5%) and garnet (2–5%) are less plentiful, and the following are scarcer: monazite (2–3%), rutile (4%), spodumene (2%) and kyanite (2%). The Cabo Formation contains high levels of stable minerals, with a major influence of rocks of the basement. The zircon has ages close to 3,0 Ga, and thus is derived from Archean metaigneous rocks, and less than 578 Ma, derived from the plutonic igneous rocks of the Brasilian cycle. In the Suape Formation, values of the RZ index indicate changes in the source areas; the heavy minerals are probably related the Neoproterozoic granitc rocks. The zircon ages, up to 2,5 Ga, indicate a source related the metamorphic basement rocks (Belém São Francisco complex); the minimum age is 503 Ma. The Paraíso Formation is notably different in its mineralogical diversity, with a high ZRT index. Its zircon fraction gives ages in the interval 1,8 Ga with contributions of mesoproterozoic rocks, and 480 Ma the latter referring to the Brasilian post-orogenic cycle, with transition to a new extensional regime. In the Barreiras Formation, the ZRT index also shows high values. The minerals were probably derived from the Neoproterozoic granitic sources and Paleoproteozoic gneiss. The zircon grains have a range in age from 1,9 Ga to 600 Ma, the latter attributed to end-stage granitic plutons.

Made available in DSpace on 2018-08-24T12:05:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11849_Dissertação - Yago Ricardo de Oliveira.pdf: 1072775 bytes, checksum: a8186769861e73412266603fff657e8b (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Dentre as várias formas de contaminação do meio ambiente, a contaminação da água com metais pesados é uma das que tem trazido maior preocupação aos pesquisadores e aos órgãos governamentais envolvidos no controle de poluição. Diversos pesquisadores têm desenvolvido pesquisas sobre a adsorção de íons metálicos por biocarvões, sendo este definido como um produto obtido do tratamento térmico de materiais orgânicos realizado em condições de baixa concentração de oxigênio e em temperaturas que variam de 350 ºC a 1000 ºC, pelo processo conhecido como pirólise. Neste trabalho, biocarvões foram produzidos a partir da palha do café (Coffea canephora), uma vez que o café é o produto agrícola de maior expansão no Brasil. Foram empregadas duas temperaturas de síntese (350 e 600 oC), em duas atmosferas diferentes, sendo uma delas na presença de N2. Além disso, investigou-se o uso da palha de café pirolisada como adsorvente de íons Cu2+ em solução aquosa. O material obtido foi caracterizado pela metodologia proposta por Boehm, Espectroscopia de Infravermelho (FTIR), determinação do Ponto de Carga Zero, densidade aparente e teor de cinzas. Para investigar a eficiência na adsorção dos íons Cu2+, avaliou-se a influência do tempo de contato entre adsorvente e adsorbato. Os resultados obtidos permitiram concluir que a temperatura e o uso de atmosfera modificada com N2 no processo de pirólise influencia diretamente as características superficiais dos biocarvões provenientes da palha de café conilon. Observou-se a decomposição de grupos funcionais superficiais de caráter ácido, provocado pelo aumento da temperatura de pirólise, contribuindo com o aumento do PCZ e pH devido a maior basicidade do biocarvão. A presença de N2 na pirólise pode ter contribuído com a perda de diversidade química superficial dos biocarvões, permitindo uma melhor calcinação da matéria-prima. Os biocarvões pirolisados a 600 ºC se mostraram mais eficientes na adsorção de íons Cu2+ do que biocarvões pirolisados com temperatura menor, mostrando ser um material eficiente para a remoção de metais pesados em solução aquosa.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:04:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo4589_1.pdf: 2802965 bytes, checksum: 6b6af5faadbc7f8cfc816b8f4c0935c7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / RESUMO GERAL Foram avaliados os efeitos do cobre sobre fungos micorrízicos arbusculares (FMA) e ectomicorrízicos (FEM) e sobre a simbiose entre FMA e plantas de trevo. Diversidade de espécies, densidade de esporos, número mais provável (NMP) de propágulos e produção de glomalina por FMA foram estimados em área de mineração de cobre (rejeito, margem e reflorestada com eucaliptos) em Camaquã, RS. A simbiose trevo vermelho (Trifolium pratense L.) com o FMA Glomus etunicatum Becker & Gerd. foi observada em areia recebendo solução nutritiva. Os FEM Pisolithus microcarpus UFSC Pt116, Chondrogaster angustisporus UFSC Ch163 e Suillus sp. UFSC Su168 foram cultivados em meio acrescido de Cu (31 a 7869 μM) e dois níveis de P (0,1 e 1,9 mM). A atividade de fosfatases produzidas por Suillus sp. em meio com adição de Cu e de P foi igualmente estimada. Este fungo foi mais tolerante que os demais FEM em meio com concentração 123 μM Cu. A adição de P diminuiu significativamente a toxicidade do Cu sobre os FEM. O crescimento micelial, em meio líquido, foi fortemente inibido pelo fósforo (1,9 mM) e pelo Cu (123 μM). No entanto, houve aumento de 50% na atividade de fosfatases produzidas por Suillus sp. Para este fungo, as concentrações de Cu inibitórias de 50% do crescimento (CI50) foram 40 e 160 μM Cu, respectivamente em meios sólido e líquido. Doze táxons de FMA foram identificados nas áreas estudadas. Glomus foi o gênero mais comum e Paraglomus brasilianum (Spain & Miranda) Morton & Redecker a única espécie encontrada nas três áreas. Menor diversidade de FMA ocorreu na área de interface entre a bacia de rejeito e a reflorestada. Maior número de esporos, NMP de propágulos e produção de glomalina foram registrados na área reflorestada. Efeito deletério do Cu foi observado nas plantas de trevo mantidas em substrato com 1967 μM de Cu. A micorrização, traduzida pela colonização radicular, foi inibida em substrato com 123 μM Cu; porém, neste mesmo nível, a adição de fosfato diminuiu a toxicidade do metal. No tratamento inoculado com G. etunicatum e com 1,9 mM P a toxicidade do Cu sobre o crescimento e acúmulo de nutrientes (P, K, Cu e Fe) nas plantas de trevo também diminuiu. Os resultados indicam que a inoculação com FMA e a adição de fosfato podem aumentar a tolerância do hospedeiro a níveis elevados de Cu no substrato. Nesse contexto, a aplicação conjunta de fungos micorrízicos e P podem constituir uma prática favorável no reflorestamento de áreas de mineração

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:05:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo1779_1.pdf: 876156 bytes, checksum: f3c6cd964187f49184b543389ec67cfd (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O presente estudo analisa a capacidade da espécie de zoantídeo, Palythoa caribaeorum de acumular metais pesados. Além disso, comparou-se as concentrações dos metais encontrados em colônias distribuídas em setores diferentes de um mesmo recife e em partes diferentes de uma mesma colônia. Somado a isso, verificou-se as relações entre a distribuição do zoantídeo, a morfometria e os metais pesados. O estudo foi realizado no período seco e chuvoso, entre os anos de 2005 e 2006, nos recifes de arenito da praia de Suape, PE, Brasil. Como área controle utilizou-se a praia da Gamela, distante 50km do ponto de estudo. Foram aplicados teste-t e Kruskal-Wallis aos resultados encontrados, utilizando-se como variáveis a concentração de metais no tecido do P. caribaeorum, no sedimento e na alga Padina gymnospora. Para a morfometria as variáveis foram o diâmetro e a altura dos pólipos. Para o estudo da distribuição e abundância foi proposta uma metodologia de transectos, a Espinha-de-peixe, que conjuga metodologias padrões de ambientes recifais. Os resultados mostraram que o zoantídeo apresenta uma baixa abundância, em relação ao que era esperado, nos recifes estudados, com distribuição concentrada no setor externo do recife na praia da Gamela e no setor interno nos recifes de Suape. Além de sugerir que P. caribaeorum não seria um bom bioacumulador de metais pesados. Contudo, o metal níquel obteve uma maior concentração no zoantídeo do que no sedimento e na alga. Em relação à distribuição e a morfometria do zoantídeo, não foi evidenciada nenhuma influência dos metais. Os resultados das medições morfométricas demostraram uma sazonalidade entre os diâmetros da parte interna e externa e na altura dos pólipos externos e internos, que pode ser explicada pela biologia reprodutiva do animal

Orientador: Reginaldo Guirardello, Edson Antonio da Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T04:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Borba_CarlosEduardo_M.pdf: 1110111 bytes, checksum: 63275eb5d5a77c2de21ad202c6e300a3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Uma das alternativas para a remoção de metais pesados presentes em efluentes líquidos é o processo de adsorção/troca iônica em colunas de leito fixo. O projeto de uma coluna de leito fixo é um tanto complexo, verificando-se assim a importância dos modelos matemáticos no projeto deste processo de separação, pois estes reduzem os custos de implantação de tal operação, pois a validação dos modelos pode ser realizada por meio de levantamento de dados experimentais em escala laboratorial. Assim, este trabalho teve como principal objetivo representar a dinâmica de remoção de metais pesados em colunas de adsorção de leito fixo por meio de modelagem matemática. Neste trabalho foram investigados quatro modelos matemáticos que representam a dinâmica de sorção em coluna de leito fixo, sendo que dois deles são modelos convencionais com solução analítica, enquanto os outros são modelos com solução numérica. Um dos modelos com solução numérica empregados para representar a dinâmica de sorção em leito fixo, tem como principal hipótese considerar que a difusão do íon no adsorvente e a difusão dos íons no filme líquido externo são as etapas controladoras na transferência de massa, sendo assim um modelo de dupla resistência. Neste modelo foi considerada uma força motriz linear (LDF) para difusão do íon no interior do adsorvente. O outro modelo com solução numérica considera a resistência à transferência de massa global na fase fluida e a cinética de adsorção/dessorção na superfície do adsorvente como etapas limitantes da transferência de massa. Para resolução destes modelos foi empregado o método dos volumes finitos. Assim, o sistema de equações diferenciais parciais foi discretizado em relação ao espaço resultando em um sistema de equações diferenciais ordinárias. Para resolver este sistema sujeito as condições iniciais e de contorno foi empregado a subrotina DASSL, cujo código fonte está em linguagem Fortran. O desempenho dos modelos foi avaliado a partir de dados experimentais de curva de ruptura obtidos na literatura, os quais investigaram a remoção de cobre (II) e níquel (II) em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente a biomassa da alga marinha Sargassum sp. Os modelos matemáticos empregados representaram adequadamente a dinâmica de remoção de metais pesados em coluna de leito fixo. O modelo que considerou como etapas controladoras da transferência de massa a difusão do íon no filme líquido e a difusão no adsorvente, foi o que se ajustou melhor aos dados experimentais de curva de ruptura do cobre (II), enquanto na representação da dinâmica de remoção dos íons níquel (II), o modelo de Bohart e Adams obteve o melhor ajuste. Para o modelo, no qual as etapas limitantes da transferência de massa são a cinética de adsorção/dessorção na superfície do adsorvente e a difusão na fase fluida foi simulada uma concentração de alimentação variável com intuito de analisar um caso mais próximo da realidade do tratamento de um efluente industrial, porém sem o uso de dados experimentais que não foram encontrados disponíveis na literatura / Abstract: One of the alternatives for the heavy metal removal from liquid effluent is the process of adsorption/ionic exchange in fixed bed columns. The fixed bed column design is a complex one, where the importance of the use mathematical models the separation process is verified, because this reduces the costs of implantation of such operation. The models evaluation is performed by fitting experimental data usually collected in laboratorial scale. The main objective of this work was to represent the dynamics of heavy metal removal by adsorption process in fixed bed columns using mathematical modeling approach. In this work, four mathematical models have been investigated representing the dynamics of a sorption process in a fixed stream bed column. Two of the chosen models were conventional ones where analytical solution can be achieved, while the other models can be solved numerically. One of the models with numerical solution was used to represent the sorption dynamics in fixed bed and it has as a main hypothesis to consider that the ion diffusion in adsorbent as well the diffusion of ions in the external liquid film are the controlling stages in the mass transfer process so called double resistance model. In this model, an ion diffusion linear driving force (LDF) into the adsorbent was considered. The other model with numerical solution has considered the mass transfer resistance in the fluid phase and the kinetics of the adsorption/desorption process on the adsorbent surface as the limiting stages of the mass transfer phenomenon. The models were solved by using the finite volumes method. Thus, the system of partial differential equations was discretized in relation to the space resulting in a system of ordinary differential equations. To solve this system together with initial and boundary conditions a DASSL subroutine coded in Fortran programming language as used. The models performances was evaluated on the base of experimental data of breakthrough curve taken from the literature, which had investigated the copper (II) and nickel (II) removal in a fixed bed column having used as an adsorbent the biomass of marine algae Sargassum sp. The used mathematical models had adequately represented the dynamics of heavy metal removal in the fixed stream bed column. The model that has considered the ion diffusion in the liquid film and the diffusion in adsorbent as the controling stages in the mass transfer process has better fitted the experimental data of breakthrough curve of copper (II), while in the representation of the nickel (II) ions removal dynamics the Bohart and Adams' model behavior was better. Using the model, in which the limiting stages of the mass transfer were considered the kinetics of adsorption/desorption on the adsorbent surface and the diffusion in the fluid phase, a feeding concentration as a control variable was simulated. It was made to analyze a case closer to the reality of the industrial effluent treatment process. However, these simulation results have to be proven in the future using sets of necessary experimental data / Mestrado / Mestre em Engenharia Química