Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LedaMOL_TESE.pdf: 3658937 bytes, checksum: 6ad7dbe6b2ec8a6f89d9264905ef89b6 (MD5) Previous issue date: 2009-12-21 / Innovative technologies using surfactant materials have applicability in several industrial fields, including petroleum and gas areas. This study seeks to investigate the use of a surfactant derived from coconut oil (SCO saponified coconut oil) in the recovery process of organic compounds that are present in oily effluents from petroleum industry. For this end, experiments were accomplished in a column of small dimension objectifying to verify the influence of the surfactant SCO in the efficiency of oil removal. This way, they were prepared emulsions with amount it fastens of oil (50, 100, 200 and 400 ppm), being determined the great concentrations of surfactant for each one of them. Some rehearsals were still accomplished with produced water of the industry of the petroleum to compare the result with the one of the emulsions. According to the experiments, it was verified that an increase of the surfactant concentration does not implicate in a greater oil removal. The separation process use gaseous bubbles formed when a gas stream pass a liquid column, when low surfactant concentrations are used, it occurs the coalescence of the dispersed oil droplets and their transport to the top of the column, forming a new continuous phase. Such surfactants lead to a gas-liquid interface saturation, depending on the used surfactant concentration, affecting the flotation process and influencing in the removal capacity of the oily dispersed phase. A porous plate filter, with pore size varying from 40 to 250 mm, was placed at the base of the column to allow a hydrodynamic stable operation. During the experimental procedures, the operating volume of phase liquid was held constant and the rate of air flow varied in each experiment. The resulting experimental of the study hydrodynamic demonstrated what the capturing of the oil was influenced by diameter of the bubbles and air flow. With the increase flow of 300 about to 900 cm3.min-1, occurred an increase in the removal of oil phase of 44% about to 66% and the removal kinetic of oil was defined as a reaction of 1? order / Tecnologias inovadoras que usam materiais tensoativos t?m aplicabilidade em v?rios campos industriais, dentre eles petr?leo e g?s natural. Este estudo busca investigar o uso de um tensoativo, derivado de ?leo de coco (OCS - ?leo de coco saponificado), no processo de recupera??o de compostos org?nicos presentes em efluentes oleosos da ind?stria de petr?leo. Para este fim, foram realizados experimentos em uma coluna de bancada objetivando verificar a influ?ncia do tensoativo OCS na efici?ncia de remo??o de ?leo. Desta forma, foram preparadas emuls?es com quantidades fixas de ?leo (50, 100, 200 e 400 ppm), determinandose a concentra??o ?tima de tensoativo para cada uma delas. Foram, tamb?m, realizados alguns ensaios com ?gua de produ??o da ind?stria de petr?leo, visando comparar o resultado com o das emuls?es. O processo de separa??o consiste no uso de bolhas gasosas formadas quando um fluxo de g?s passa em uma coluna l?quida, com concentra??es de tensoativo, ocorrendo a coalesc?ncia das gotas de ?leo dispersas e, consequentemente, o transporte delas ao topo da coluna, formando uma nova fase oleosa cont?nua. O processo fundamenta-se na satura??o de tensoativo na interface g?s-l?quido, dependendo da concentra??o de tensoativo usada, resultando na flota??o da fase ?leo dispersa. Um filtro de prato poroso, com tamanho de poro que varia de 40 a 250 μm, foi colocado ? base da coluna para permitir uma opera??o hidrodin?mica est?vel. Durante os procedimentos experimentais, o volume operacional da fase l?quida foi mantido constante e a taxa de fluxo de ar variada em cada experimento. Os resultados experimentais do estudo hidrodin?mico demonstraram que a captura do ?leo foi influenciada pelos di?metros das bolhas e vaz?es de ar. Com o aumento da vaz?o de 300 para 900 cm3.min-1, ocorreu um aumento de remo??o da fase ?leo de 44% para 66% e a cin?tica de remo??o do ?leo foi definida como uma rea??o de 1? ordem

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SyllosSS_TESE.pdf: 2557262 bytes, checksum: 77d0a0faa8e481b116f80dda9a4c8e96 (MD5) Previous issue date: 2013-07-01 / During production of oil and gas, there is also the production of an aqueous effluent called produced water. This byproduct has in its composition salts, organic compounds, gases and heavy metals. This research aimed to evaluate the integration of processes Induced Air Flotation (IAF) and photo-Fenton for reducing the Total Oils and Greases (TOG) present in produced water. Experiments were performed with synthetic wastewater prepared from the dispersion of crude oil in saline solution. The system was stirred for 25 min at 33,000 rpm and then allowed to stand for 50 min to allow free oil separation. The initial oil concentration in synthetic wastewater was 300 ppm and 35 ppm for the flotation and the photo-Fenton steps, respectively. These values of initial oil concentration were established based on average values of primary processing units in Potiguar Basin. The processes were studied individually and then the integration was performed considering the best experimental conditions found in each individual step. The separation by flotation showed high removal rate of oil with first-order kinetic behavior. The flotation kinetics was dependent on both the concentration and the hydrophilic-lipophilic balance (HLB) of the surfactant. The best result was obtained for the concentration of 4.06.10-3 mM (k = 0.7719 min-1) of surfactant EO 2, which represents 86% of reduction in TOG after 4 min. For series of surfactants evaluated, the separation efficiency was found to be improved by the use of surfactants with low HLB. Regarding the TOG reduction step by photo-Fenton, the largest oil removal reached was 84% after 45 min of reaction, using 0.44 mM and 10 mM of ferrous ions and hydrogen peroxide, respectively. The best experimental conditions encountered in the integrated process was 10 min of flotation followed by 45 min of photo-Fenton with overall TOG reduction of 99%, which represents 5 ppm of TOG in the treated effluent. The integration of processes flotation and photo-Fenton proved to be highly effective in reducing TOG of produced water in oilfields / Durante a produ??o de ?leo e g?s, ocorre tamb?m ? produ??o de uma corrente aquosa denominada ?gua de produ??o de petr?leo. Este subproduto apresenta em sua composi??o sais, compostos org?nicos, gases e metais pesados. Esta pesquisa buscou avaliar a integra??o dos processos de Flota??o por Ar Induzido (FAI) e foto-Fenton para a redu??o do Teor de ?leos e Graxas (TOG) presente em ?guas produzidas, visando recuperar ?leo presente na fase aquosa e mineralizar a carga org?nica remanescente. Os experimentos foram realizados com efluente sint?tico preparado a partir da dispers?o de petr?leo bruto em solu??o salina. O sistema foi agitado por 25 min a 33.000 rpm e depois deixado em repouso por 50 min para permitir a separa??o do ?leo livre. A concentra??o inicial de ?leo (TOG) no efluente sint?tico foi de 300 ppm e 35 ppm para as etapas de flota??o e de foto-Fenton, respectivamente. Estes valores iniciais de concentra??o de ?leo foram estabelecidos tomando com base a TOG m?dio do efluente nas unidades de processamento prim?rio da bacia Potiguar. Os processos foram estudados individualmente e, em seguida, realizada a integra??o considerando as melhores condi??es experimentais encontrada em cada etapa individualmente. A separa??o por flota??o apresentou elevada taxa de remo??o de ?leo com comportamento cin?tico de primeira ordem. A cin?tica de flota??o foi dependente tanto da concentra??o quanto do Balan?o Hidrof?lico-Lipof?lico (BHL) do tensoativo. O melhor resultado foi obtido para a concentra??o de 4,06.10-3 mM (k = 0,7719 min-1) do tensoativo EO 2, o que representa 86 % de redu??o do TOG ap?s 4 min de flota??o. Para a s?rie de tensoativos estudada, a efici?ncia de separa??o mostrou-se melhorada com o uso de tensoativo com menores BHL. Com respeito ? etapa de redu??o do TOG por foto-Fenton, a maior remo??o de ?leo alcan?ada foi de 84% ap?s 45 min de rea??o, utilizando 0,44 mM e 10 mM de ?ons ferrosos e per?xido de hidrog?nio, respectivamente. As melhores condi??es experimentais encontradas para os processos integrados foram 10 min de flota??o seguida de 45 min de foto-Fenton, com redu??o global de TOG de 99%, o que representa 5 ppm de TOG no efluente tratado. A integra??o dos processos flota??o e foto-Fenton mostrou ser altamente eficiente na redu??o de TOG em ?guas produzidas em campos de petr?leo

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ShirlleKSN_TESE_PARCIAL.pdf: 1534638 bytes, checksum: ca047a7bd2b85b3f98d9d4d116c8a5d1 (MD5) Previous issue date: 2013-07-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The petroleum production is associated to the produced water, which has dispersed and dissolved materials that damage not only the environment, but also the petroleum processing units. This study aims at the treatment of produced water focusing mainly on the removal of metals and oil and using this treated water as raw material for the production of sodium carbonate. Initially, it was addressed the removal of the following divalent metals: calcium, magnesium, barium, zinc, copper, iron, and cadmium. For this purpose, surfactants derived from vegetable oils, such as coconut oil, soybean oil, and sunflower oil, were used. The investigation showed that there is a stoichiometric relationship between the metals removed from the produced water and the surfactants used in the process of metals removal. It was also developed a model that correlates the hydrolysis constant of saponified coconut oil with the metal distribution between the resulting stages of the proposed process, flocs and aqueous phases, and relating the results with the pH of the medium. The correlation coefficient obtained was 0.963. Next, the process of producing washing soda (prefiro soda ahs ou sodium carbonate) started. The resulting water from the various treatment approaches from petroleum production water was used. During this stage of the research, it was observed that the surfactant assisted in the produced water treatment, by removing some metals and the dispersed oil entirety. The yield of sodium carbonate production was approximately 80%, and its purity was around 95%. It was also assessed, in the production of sodium carbonate, the influence of the type of reactor, using a continuous reactor and a batch reactor. These tests showed that the process with continuous reactor was not as efficient as the batch process. In general, it can be concluded that the production of sodium carbonate from water of oil production is a feasible process, rendering an effluent that causes a great environmental impact a raw material with large scale industrial use / A produ??o do petr?leo ? associada ? ?gua produzida, que apresenta materiais dispersos e dissolvidos que prejudicam n?o s? o meio ambiente, mas tamb?m, as unidades de processamento de petr?leo. Este trabalho objetiva o tratamento da ?gua de produ??o enfocando, principalmente, a remo??o de ?leo e de metais e a utiliza??o desta ?gua tratada como mat?ria-prima para produ??o de barrilha. Inicialmente, verificou-se a remo??o dos seguintes metais bivalentes: c?lcio, magn?sio, b?rio, zinco, cobre, ferro e o c?dmio. Utilizou-se para este fim tensoativos derivados de ?leos vegetais, tais como: ?leo de coco, ?leo de soja e ?leo de girassol. Verificou-se que existe uma rela??o estequiom?trica entre os metais removidos da ?gua de produ??o e os tensoativos utilizados no processo. Tamb?m, desenvolveu-se um modelo que relaciona a constante de hidr?lise do ?leo de coco saponificado com a distribui??o do metal entre as fases resultantes do processo proposto, fases floco e aquosa, relacionando os resultados com o pH do meio. Obteve-se um coeficiente de correla??o na ordem de 0,963. Em seguida, iniciou-se o processo de obten??o da barrilha. Utilizou-se a ?gua resultante das diversas correntes de tratamento da ?gua produzida. Nesta etapa do trabalho, observou-se que o tensoativo auxiliava no tratamento da ?gua de produ??o, removendo parte dos metais e a totalidade do petr?leo disperso. O rendimento da produ??o da barrilha foi da ordem de 80% e sua pureza ficou em torno de 95%. Avaliou-se, ainda, no processo de produ??o da barrilha, a influ?ncia do tipo de reator, utilizando-se um reator cont?nuo e um reator em batelada. Estes ensaios mostraram que o processo cont?nuo n?o foi t?o eficiente quanto o processo em batelada. De forma geral, pode-se concluir que a produ??o de barrilha a partir da ?gua de produ??o de petr?leo ? um processo vi?vel, transformando um efluente que causa grande impacto ambiental em mat?ria-prima de larga utiliza??o industrial / 2020-01-01

Foi desenvolvido modelo matemático para o processo de produção de álcoois etoxilados em um reator batelada com spray da fase líquida na fase gasosa. O modelo considera a cinética da polimerização iônica e a transferência de massa de óxido de eteno entre as fases gasosa e líquida. A cinética foi estudada a partir de dados previamente obtidos em laboratório. Para modelagem da transferência de massa, foram utilizados dados de bateladas industriais. Foram testados vários modelos de transferência de massa encontrados na literatura, sendo que o modelo que se mostrou mais adequado para este reator industrial foi o de gotas com circulação interna. A partir do modelo obtido da cinética e da transferência de massa, foi analisada a influência de parâmetros de projeto, como a vazão de recirculação de líquido, a relação entre a altura e o raio do reator e o tipo de spray na produtividade deste. Observou-se que a maior vazão de recirculação aumenta a produtividade do reator, assim como o aumento da altura do reator. O tipo e o diâmetro da gota do spray também influenciam a produtividade do reator. / A mathematical model for the production of ethoxylated alcohols in a spray tower loop reactor was developed. The model considers the reaction as an ionic polymerization and the ethylene oxide mass transfer from the vapor phase to the liquid phase. The kinetics was obtained from a laboratory scale reactor data. The mass transfer model was obtained from the industrial reactor data. Several models for the mass transfer of ethylene oxide from gas phase to the liquid droplets were tested, and it was found that the most appropriate mass transfer model for this industrial reactor was the internally well-mixed drop model. From the kinetics and the mass transfer model, the influence of the pump recirculation flow rate, the ratio between the reactor height and radius and the spray performance was analyzed. The results show that higher reactor productivity can be obtained using higher recirculation flow and higher reactor height. The spray nozzle performance and the drop diameter also influence the reactor productivity.

Orientador: Lucia Helena Innocentini Mei / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T12:29:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_JorgeMayerde_M.pdf: 2881095 bytes, checksum: e00a73f8e95aefd825ead7bdff943f4d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A indústria de tintas é uma grande consumidora de látex obtido pela técnica da polimerização em emulsão. Os surfactantes, essenciais à estabilidade do látex, exercem um papel fundamental na produção e na aplicação destes polímeros, pois agem de forma a estabilizar as gotas de monômero na forma de emulsão. Eles são necessários para a formação de micelas, onde ocorre a polimerização, e para a estabilidade coloidal das partículas, durante e após a polimerização. Contudo, podem também produzir efeitos adversos nas propriedades do produto em razão de sua adsorção física às partículas de polímero. Os surfactantes não ligados podem migrar através do filme para as interfaces, formando agregados que podem aumentar a sensibilidade à água e afetando desta forma as propriedades de barreira, que são um dos requisitos principais em aplicações para tintas e outros revestimentos protetores. Um caminho promissor para minimizar este efeito dos surfactantes convencionais tem sido o uso de surfactantes polimerizáveis, ou reativos, que estão covalentemente ligados ao polímero e, desta forma, não podem ser dessorvidos e migrarem durante a formação do filme. Neste trabalho foram preparados látices de acetato de vinila ¿ vinil neodecanoato (VeoVa 10 ®), estabilizados com surfactantes não-iônicos convencionais e reativos, e avaliado o desempenho das dispersões e dos filmes poliméricos obtidos a partir destes látices. Foi observado que os látices estabilizados com surfactantes não-iônicos polimerizáveis em combinação com surfactantes aniônicos conduzem a dispersões estáveis com melhor resistência à permeabilidade à água e ao vapor de água. Contudo, os resultados obtidos sugerem que o principal fator de sucesso no uso de surfactantes não-iônicos polimerizáveis é sua incorporação à superfície da partícula de látex através de copolimerização com os monômeros principais. Foi também observado que para sintetizar látices utilizando um surfactante polimerizável no lugar de um convencional, mantendo propriedades similares tais como o tamanho de partícula, a estabilidade mecânica e eletrolítica, bem como a sensibilidade à água do filme formado, os produtores de látex terão de ajustar a quantidade e a reatividade do surfactante reativo no processo de polimerização / Abstract: The paint industry is a huge consumer of latex from emulsion polymerization. The surfactants, essential to the stability of the latex, play a crucial role in the production and application of emulsion polymers. They act to stabilize the monomer droplets in the emulsion form and are required for the formation of micelles, where the polymerization will occur, they are also essential for the colloidal stability of the polymer particles, during and after the polymerization process. However, they can also have adverse effects on the product properties due to their physical adsorption on the polymer particles. The unbound surfactants can migrate through the film toward the interfaces forming aggregates which increase water sensibility of the film, affecting in this way barrier properties which is one of the main requirements in applications for paints and other protective coatings. A promising way to reduce the negative effects of the conventional surfactants is to use polymerizable or reactive surfactants (surfmers) that are covalently linked to the polymer which avoid its desorption and migration towards the interface during the film formation. For this work, vinyl acetate ¿ vinyl neodecanoate (VeoVa 10 ®) latexes stabilized with conventional and reactive nonionic surfactant were prepared and the performance of dispersions and films obtained was compared. It was seen that the latexes stabilized with nonionic polymerizable surfactants in combination with anionic surfactant lead to stable dispersions with better resistance to water and water vapor permeability. However the results obtained suggested that the main factor of success for the use of nonionic polymerizable surfactants is its incorporation at the surface of the latex particle by copolymerization with the main monomers. It was also observed that to synthesize similar latexes by using a reactive surfactant instead of a conventional one, maintaining the same properties such as the particle size, the electrolyte and mechanical stability as well as the water sensibility of the formed film, latex producers will have to adjust the amount and the reactivity of the reactive surfactant in the emulsion polymerization process / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

INTRODUÇÃO: A síndrome hepatopulmonar (SHP) é formada por uma tríade: doença hepática, dilatação vascular intrapulmonar e alteração dos gases no sangue. Sua patogenia não está bem definida, mas especula-se que a combinação de fatores, tais como o desequilíbrio da resposta de receptores da endotelina, a remodelação microvascular pulmonar, a predisposição genética e a translocação de bactérias sejam os desencadeadores das alterações que levarão ao desenvolvimento da síndrome. O pulmão é o local principal de produção do surfactante (células alveolares epiteliais do tipo II) e desempenha um papel importante na lesão e doenças inflamatórias pulmonares. Até o momento não há relatos de avaliação do surfactante na cirrose ou na SHP. OBJETIVO: Avaliar a concentração da proteína A do surfactante na síndrome hepatopulmonar induzida em ratos. MÉTODO: Três grupos de ratos foram divididos em controle, Sham e grupo experimental de SHP. Grupo controle: somente coleta dos exames; grupo Sham: realizada a cirurgia simulada; e o grupo do modelo experimental: indução de cirrose biliar secundária através da ligadura da via biliar principal. Foi realizado a avaliação da proteína A do surfactante no homogenato pulmonar e sérico através do método imunoenzimático ELISA indireto. RESULTADOS: Observou-se depois de 28 dias a evidência de cirrose em todos os ratos operados e a apresentação de SHP em 85% dos ratos. No homogenato do pulmão no grupo LVBP e Sham, a avaliação da proteína A do surfactante (SP-A) apresentou níveis inferiores quando comparados com o grupo controle (p <0,01). No soro, a SP-A apresentou os mesmos níveis nos grupos LVBP e controle, e mostrou-se reduzida no grupo Sham. CONCLUSÃO: O modelo experimental de SHP mostrou uma redução na proteína A do surfactante no pulmão. Há também um desequilíbrio entre a proteína A do surfactante pulmonar e sérica na síndrome hepatopulmonar / INTRODUCTION: Hepatopulmonary syndrome (HPS) is formed by a triad: liver disease, intrapulmonary vascular dilatation and changes in blood gases. Its pathogenesis is not well defined, but it is speculated that the combination of factors such as the imbalance of endothelin receptors response, pulmonary microvascular remodeling, genetic predisposition, and bacterial translocation lead to intrapulmonary vascular dilatation. The lung is the primary site of surfactant production (alveolar epithelial type II cells) and plays an important role in inflammatory lung injury and diseases. To date, there are no reports of surfactant evaluation in cirrhosis, neither in HPS. OBJECTIVE: Evaluation of surfactant protein A in hepatopulmonary syndrome in rats. METHOD: Three groups of rats were divided into control, sham and experimental HPS groups. Control group: only exams were collected; Sham group: was performed the simulate surgery; and the experimental group: was induced secondary biliary cirrhosis. The experimental model used to induce a secondary biliary cirrhosis were the common bile duct ligation. Conducted evaluation of surfactant protein A in lung homogenate and serum by ELISA immunoassay method. RESULTS: It was observed after 28 days the evidence of cirrhosis in all operated rats. The lung homogenate surfactant protein A (SP-A) showed lower levels in HPS and sham groups in comparison with the control group (p< 0.01). In serum, the SP-A showed the same levels in HPS and control groups, and it was diminished in the sham group. CONCLUSION: The experimental model of HPS showed a reduction in surfactant protein A in lung. There is also an imbalance between lung and serum surfactant protein A levels in the hepatopulmonary syndrome

Zeólitas sintetizadas a partir de cinzas leves e pesadas de carvão e modificadas com hexadeciltrimetilamônio (HDTMA) foram usadas como adsorvente para remoção dos corantes Solophenyl Navy (SN) e Solophenyl Turquesa (ST) e suas formas hidrolisadas, Solophenyl Navy hidrolisada (SNH) e Solophenyl Turquesa hidrolisada (STH), de efluente simulado de indústria têxtil. As zeólitas leve modificada (ZLM) e pesada modificada (ZPM) foram caracterizadas por diferentes técnicas, tais como, espectrometria de fluorescência de raios-X, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. As ZLM e ZPM apresentaram carga estrutural negativa devido à formação de uma bicamada parcial de HDTMA na superfície externa da zeólita. A concentração inicial dos corantes, o tempo de contato e o equilíbrio de adsorção foram avaliados. A cinética de adsorção de SN, ST, SNH e STH sobre as zeólitas seguiu o modelo de pseudo segunda- ordem. O tempo de equilíbrio foi de 20 min para SN e ST e 30 min para SNH e STH sobre ZLM, enquanto sobre ZPM foi de 60 min para SN e ST e 20 e 30 min para SNH e STH, respectivamente. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Temkin foram aplicados para descrever as isotermas de adsorção. A adsorção dos corantes foi melhor descrita pelo modelo de Langmuir, com exceção dos sistemas SN/ZPM, SNH/ZPM e SNH/ZLM que seguiram modelo de Freundlich. As capacidades máximas de adsorção foram 3,64; 3,57; 2,91 e 4,93 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH pela ZLM, respectivamente e 0,235; 0,492; 1,26 e 1,86 mgL-1 pela ZPM, nesta mesma ordem. O melhor desempenho dos corantes hidrolisados foi atribuído à redução do tamanho das moléculas dos corantes durante o processo de hidrólise. A toxicidade aguda dos corantes foi avaliada por diferentes organismos teste. O microcrustáceo C. dubia apresentou valores de EC50 de 1,25; 54,5; 0,78 e 2,56 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH, respectivamente. A macrófita L. minor mostrou valores de EC50 de 18,9; 69,4; 10,9 e 70,9 mgL-1 para SN, ST, SNH e STH, respectivamente. As larvas de mosquitos C. tepperi mostraram valores de EC50 de 119 e 440 mgL-1 para a SN e ST, respectivamente. Com relação ao processo de adsorção, os efeitos agudos foram substancialmente reduzidos após o tratamento da solução aquosa de SN e ST com ZLM, assim como de suas formas hidrolisadas, apresentando nenhuma toxicidade após a remoção de 100% da cor. Após o tratamento dos corantes com ZPM houve um aumento da toxicidade, com exceção dos corantes SNH e STH que não apresentaram toxicidade após o tratamento. Testes de Avaliação e Identificação da Toxicidade foram realizados a fim de identificar quais substâncias estariam causando a toxicidade nos corantes SN, ST e no lixiviado de ZLM e ZPM. Os efeitos tóxicos foram reduzidos significativamente após a manipulação com Extração de Fase Sólida (SPE) e ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) para o lixiviado de ZLM e ZPM. Os corantes mostraram redução na toxicidade após a manipulação com EDTA indicando que as substâncias tóxicas eram principalmente metais catiônicos. / Zeolites synthesized from fly and bottom ashes and modified with hexadecyltrimethylamonium (HDTMA) were used as adsorbent to remove dyes - Solophenyl Navy (SN) and Solophenyl Turquoise (ST) and their hydrolysed forms Solophenyl Navy Hydrolysed (SNH) and Solophenyl Turquoise Hydrolysed (STH), from simulated textile wastewater. The HDTMA-modified fly zeolite (ZMF) and HDTMA-modified bottom zeolite (ZMB) were characterized by different techniques, as X-ray fluorescence spectrometry, X-ray diffraction and scanning electron microscopy, etc. The ZMF and ZMB presented negative charge probably due to the formation of a partial bilayer of HDTMA on exchangeable active sites on the external surface of unmodified zeolite. Initial dye concentration, contact time and equilibrium adsorption were evaluated. The adsorption kinetic for SN, ST, SNH and STH onto the zeolites followed the pseudo second-order model. The equilibrium time was 20 min for SN and ST and 30 min for SNH and STH, respectively. Langmuir, Freundlich and Temkin models were applied to describe the adsorption isotherms. Adsorption of the dyes were best described by the Langmuir model, with exception to SN/ZPM, SNH/ZPM and SNH/ZLM systems that followed Freundlich model. The maximum adsorption capacities were 3,64; 3,57; 2,91 e 4,93 for SN, ST, SNH e STH by ZLM, respectively and 0,235; 0,492; 1,26 e 1,86 by ZPM, in this order. The best performance for hydrolyzed dyes has been attributed to reduction of the size of dyes molecules during the hydrolysis process. Acute toxicity of the dyes to a different organism were evaluated by different test-organisms. Waterflea, Ceriodaphnia dubia showed EC50 value of 1,25; 54,5; 0,78 and 2,56 mgL-1 for SN, ST, SNH and STH, respectively. The plant Lemna minor showed EC50 values of 18,9; 69,4; 10,9 and 70,9 mgL-1 for SN, ST, SNH and STH, respectively. Midges larvae of Chironomus tepperi showed EC50 values of 119 and 440 mgL-1 for SN and ST, respectively. Regarding the adsorption process, acute effects were substantially reduced after adsorption treatment of aqueous solution with SN and ST by ZMF, as well as their hydrolysed forms, showing no toxicity after removal of 100% of colour. After treatment with ZPM there was an increase of the toxicity, with exception of SHN and STH dyes that do not show toxicity after the treatment. Toxicity Identification Evaluation tests (TIE) were realized in order to identify what substances were causing the observed toxicity for the SN, ST and the leached of ZMF and ZMB. The acute effects were significantly reduced after manipulation with Solid-Phase Extraction (SPE) and Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) for the leached of ZMB and ZMF. The dyes showed reduced in the toxicity after manipulation with EDTA indicating that the toxicants are mostly cationic metals.

Neste trabalho foi estudada a degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), um surfactante largamente utilizado na fabricação de detergentes e presente em águas residuárias domésticas e industriais. Para isso, foram utilizados dois reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) preenchidos com diferentes materiais suporte para imobilização da biomassa: carvão vegetal (RAHLF1) e leito misto de argila expandida e espuma de poliuretano (RAHLF2). O inóculo usado foi lodo proveniente de reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) utilizado no tratamento de águas residuárias de suinocultura. Os reatores foram alimentados, numa primeira etapa, com esgoto sintético e, posteriormente, suplementados com 14 mg/L de LAS. O tempo de detenção hidráulica (TDH) utilizado foi de 12 horas. Foi possível constatar que a presença do surfactante na alimentação não afetou a remoção de matéria orgânica (DQO), próxima a 90% em ambos os reatores para afluente com DQO de 550 mg/L. Com o balanço de massa constatou-se que os reatores foram aptos a remover LAS em 30% no RAHLF1 e 35% no RAHLF2. Desse total, 28% e 27%, respectivamente, foram degradados biologicamente, após 343 dias de operação. O restante manteve-se adsorvido nos materiais suportes. O pH no efluente dos RAHLFs manteve-se constante e próximo a 7,0. Alcalinidade foi gerada, assim como ácidos voláteis, apresentando concentrações médias de 342 e 353 mgCaCO3/L e 27 e 24 mgHAc/L no RAHLF1 e RAHLF2, respectivamente, durante operação com 14 mg/L de LAS no afluente. Ácidos acético e propiônico foram observados nos reatores em concentrações de até 50 e 12 mg/L, respectivamente. Em ambos os reatores estiveram presentes microrganismos com morfologias semelhantes a Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., bacilos, cocos e filamentos, entre outros. Utilizando-se técnicas de Biologia Molecular (PCR/DGGE) verificou-se, em ambos os reatores, ampla variedade populacional de microrganismos pertencentes aos Domínios Bacteria, Archaea e ao Grupo BRS. Os materiais suportes selecionaram o crescimento de diferentes populações microbianas. No entanto, para o RAHLF2, praticamente não ocorreu estratificação populacional para os dois suportes. No RAHLF1, algumas populações foram semelhantes às observadas no reator de leito misto e outras cresceram mais favoravelmente / The aim of this work was to study the anaerobic degradation of LAS (linear alquilbenzene sulphonate), which is a surfactant widely used in manufacture of detergents and commonly found in domestic and industrial wastewaters. For the experimental purpose it was used two horizontal anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactors filled with different support materials for biomass immobilization, such as: vegetal coal (HAIB1) and a mix of expanded clay and polyurethane foam (HAIB2). The biological material used as inoculum was obtained with the sludge of an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) treating suine wastewater. The reactors were fed, in a first stage, with synthetic sewage and, in a second, with a synthetic sewage supplemented with 14 mg/L of LAS. The applied hydraulic detention time was of 12 hours. With the chemical routine analyses it was possible to ascertain the evidence that the presence of surfactant in the feeding influent did not affect organic matter removal efficiencies (COD), which were close to 90% for both reactors treating 550 mg/L COD. The mass balance results suggested that the reactors removal efficiency of LAS were of 30% in RAHLF1 and 35% in RAHLF2. Of the total concentration of used LAS in the experiments, 28% and 27% were degraded biologically after 343 days of operating regime. The remaining LAS concentrations were adsorbed on the support materials. The pH values in the systems remained unaltered and close to 7.0. Alkalinity was generated (342 and 353 mgCaCO3/L, respectively), and volatile acids were recorded at concentrations of 24 and 27 mgHAc/L in RAHLF1 and RAHLF2, respectively, both treating effluent containing 14 mg/L of LAS. Acetic and propionic acids were detected in the reactors at concentrations up to 50 and 12 mg/L, for reactors 1 and 2, respectively. In both reactors it was observed microorganisms with morphologies resembling Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., rods, cocus, filaments and others. Techniques of Molecular Biology (PCR/DGGE) showed high diversity of Bacteria, Archaea and BRS Group in both reactors. The support material selected different microbial populations. For RAHLF2, however, microbial stratification when using the distinct support material was not observed. In RAHLF1, it was observed that some populations were similar within the reactor of mixing bed where others grew more favorably

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Les tensioactifs sont des produits chimiques largement utilisés dans le monde. Dans un contexte de développement durable, il est important de développer selon les principes de la chimie verte de nouvelles molécules amphiphiles issues de substances naturelles renouvelables. L'association d'un acide aminé ou d'un peptide et d'un composé à longue chaîne permet l'obtention de molécules ayant une activité de surface élevée. Nous avons étudié et développé de nouveaux mélanges de tensioactifs obtenus à partir de protéines de pois. Dans une première étape, les protéines sont hydrolysées par l'Alcalase et la Flavourzyme à 50°C, pH 7,5, durant 30 min, afin d'obtenir des peptides de 3 à 5 acides aminés en moyenne qui constituent la partie hydrophile des tensioactifs. Puis, dans l'eau, la partie lipophile en C12 est greffée sur les fonctions amines libres avec un taux de 83% par une acylation de Schotten-Baumann, préalablement mise au point sur des acides aminés modèles. La CMC des formulations anioniques obtenues atteint 75 mg/L avec une TS de 28,4 mN/m (en comparaison aux 240 mg/L et 39,1 mN/m pour le SDS) ce qui leur confère des propriétés moussantes et émulsifiantes comparables voir supérieures aux tensioactifs pétrochimiques commerciaux. Enfin, ces mélanges sont cationisés par estérification des fonctions carboxylates à l'aide du chlorure de glycidyltriméthylammonium augmentant ainsi leur potentiel zêta de +70 mV. Les formulations ont alors des CMC de 90 mg/L et des TS de 32 mN/m. Les deux nouvelles familles de tensioactifs naturels synthétisées présentent d'excellentes propriétés ce qui permet d'envisager leur utilisation comme une alternative « verte » dans de nombreux secteurs d'application. / The surfactants are chemical products widely used in the world. Within a context of sustainable development, it is important to develop, following the principles of green chemistry, new amphiphilic molecules from natural renewable materials. The association of an amino acid and a long chain compound allows obtaining molecules with a high surface activity. We studied and developed new mixtures of surfactants obtained from pea proteins. In a first step, proteins are hydrolyzed by Alcalase and Flavourzyme at 50°C, pH 7.5, during 30 min, to obtain peptides with an average of 3 to 5 amino acids that constitute the hydrophilic part of surfactants. Then, the lipophilic part with 12 carbons is grafted on the free amine functions with a rate of 83% by a Schotten-Baumann reaction, in water. This reaction was developed with amino acids as a model. The CMC of the anionic formulations obtained reaches 75 mg/L with a ST of 28,4 mN/m (in comparison to 240 mg/L and 39.1 mN/m for the SDS) that gives foaming and emulsifying properties comparable or even better than petrochemical commercial surfactants. Finally, these mixtures are cationized by esterification of carboxylate functions with the glycidyltrimethylammonium chloride thus increasing their zeta potential of +70 mV. The formulations have a CMC of 90 mg/L and a ST of 32 mN/m. Both synthesized new families of natural surfactants present excellent properties which permit to consider their use as a “green” alternative in numerous applications.