Orientador: Marco Aurélio Cremasco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pacheco_JoseRicardo_M.pdf: 2421854 bytes, checksum: 0892102a47f0322520b05c0bad2a79d9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A gestão dos recursos hídricos, englobando uso de água para fins potáveis e processos industriais, tornou-se de vital importância e ganhou visibilidade na última década do século vinte. Dentre as tecnologias e processos de tratamento de água potável e residuária destaca-se a ozonização. Diante deste contexto a presente dissertação de mestrado visou construir e avaliar um sistema de ozonização baseado em coluna de borbulhamento. Foi construída uma célula de geração de ozônio para se estudar a eficiência de geração, com três gases de alimentação: ar úmido; ar seco e oxigênio. O ar úmido foi captado diretamente da atmosfera, o ar seco e oxigênio foram fornecidos através de um secador de ar e um concentrador de oxigênio respectivamente. O processo de fornecimento de ar seco e oxigênio foi o de "PSA" (pressure swing adsorption) no qual o ar atmosférico passou por uma coluna recheada com zeólita capaz de reter a umidade e moléculas de nitrogênio. A célula geradora de ozônio teve então as condições de descarga elétrica fixas e os três gases de alimentação foram passados pela mesma. A eficiência de geração de ozônio foi então comparada entre os três gases de alimentação. Os valores obtidos apresentaram consistência em relação aos valores de outros autores. Para avaliação da ozonização em fase líquida foi construída uma coluna de borbulhamento onde o ozônio foi borbulhado na parte inferior da coluna usando-se água destilada. Foram realizados experimentos: a) com recirculação da água da parte inferior da coluna até o topo; b) sentido contra-corrente água/gás; c) sentido co-corrente água/gás...Observação: O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The management of water resources embracing the use of water for potable and industrial processes, has become of vital importance and has gained visibility in the last decade of the twentieth century. Among the technologies and processes for treatment of drinking water and wastewater, ozonation plays an important role. Considering this context the dissertation work aimed to construct and evaluate a system based on bubble column ozonation. An ozone generation cell was built to study the generation yield with three feed gases: humid air; dry air and oxygen. The humid air was captured directly from the atmosphere, dry air and oxygen were supplied by an air dryer and one oxygen concentrator respectively. The feed gas preparation process to supply dry air and oxygen is called "pressure swing adsorption", which the atmospheric air is passed through a column filled with a zeolite compound which retains moisture and nitrogen molecules. Ozone generation cell discharge electrical conditions were fixed, after the three feed gases were passed through the cell. Then ozone generation efficiency was measured and compared between the three feed gases. The values obtained were consistent with those obtained by other authors. To evaluate ozonation in the liquid phase a bubble column was constructed, where gaseous ozone was bubbled into the column bottom. Distilled water was chosen as the liquid medium. Experiments were carried out in the following conditions: a) recirculating water from the bottom to the top of the column; b) countercurrent flow directions between gas/liquid; c) concurrent flow directions between gas/liquid...Note: The complete abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2017-12-04T18:01:57Z No. of bitstreams: 1 pedro_manoel_araujo_santana.pdf: 1113895 bytes, checksum: aa89178214fa87d770781fc12019f31b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-04T18:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pedro_manoel_araujo_santana.pdf: 1113895 bytes, checksum: aa89178214fa87d770781fc12019f31b (MD5) Previous issue date: 2017-02-21 / Industrial processes have historically been an important factor in environmental degradation. Improper disposal of industrial waste containing potentially toxic metals in water supplies is a major physical, biotic and anthropic problem. The objective of this study was to evaluate the adsorptive capacity of the ground seeds of Moringa oleifera Lam. As an alternative material to synthetic biosorbents for removal of cadmium ions in water. Before and after the treatments were carried out chemical analysis according to official methodology. The results were analyzed by ANOVA and Pearson table chart with a significance level of 5% and correlation between variables. The results showed a better performance of the alternate method, employing pitcher for removing cadmium in water treatment under the following conditions: slightly basic pH (7.11); Contact time between pitcher and water was six hours; moringa one gram per liter of water. Under these conditions there was a reduction in the concentration of 70.28% cadmium proving that the alternative methodology in addition to being inexpensive, easy to perform, helps to minimize severe impacts that metal brings to people's health and the environment. / Os processos industriais têm sido historicamente um importante fator de degradação ambiental. A disposição inadequada de resíduos industriais contendo metais potencialmente tóxicos em fontes de águas representa um grande problema físico, biótico e antrópico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade adsortiva das sementes trituradas de Moringa oleifera Lam. como um material alternativo aos biossorventes sintéticos, para remoção de íons cádmio em águas. Antes e após os tratamentos foram realizadas determinações químicas de acordo com metodologia oficial. Os resultados foram analisados pela tabela ANOVA e o gráfico de Pearson com um nível de significância de 5 % e correlação entre as variáveis. Os resultados mostraram a melhor eficiência do método alternativo, empregando moringa, para remoção de cádmio, em tratamento de água nas seguintes condições: pH levemente básico (7,11); tempo de contato entre moringa e água de seis horas; um grama de moringa por litro de água. Nestas condições houve uma redução da concentração do cádmio de 70,28 % comprovando que a metodologia alternativa além de ser barata, de fácil execução, contribui para minimizar severos impactos que esse metal traz para a saúde das pessoas e para o ambiente.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-11-20T18:51:24Z No. of bitstreams: 2 renata_kelly_lima_santana.pdf: 1101025 bytes, checksum: a6b7adb81731f8710c249fee6ad58062 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-20T18:51:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 renata_kelly_lima_santana.pdf: 1101025 bytes, checksum: a6b7adb81731f8710c249fee6ad58062 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-11-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / A methodology was developed for the treatment of an effluent from the metalworking industry composed of water, cutting fluid and graphite. The recovery of components from an effluent from the machining process becomes complex due to the coexistence of solids such as graphite, mixed with a water-oil emulsion. Due to the use of graphite in very small particles and emulsified in water with the aid of an emulsifier, distributing in both phases (aqueous and organic), making the treatment process difficult. In general, treating such an effluent requires, in the preliminary step, the breaking of the emulsion so that the graphite dispersed in the liquid medium is recovered. The treatment was initially performed in a prototype phase separation in laboratory scale, counting on recirculation tanks, pumps, hydrocyclones and continuous decanter. In an initial stage the effluent was acidified by the addition of sulfuric acid PA as a way of breaking the solid-liquid emulsion. Subsequently, the solid phase was reered with the aid of a hydrocyclone, resulting in an overflow of the equipment of a mixture of water and residual oil. The mixture of part of the water and the water-cutting fluid, after acid destabilization of the emulsion, was separated into the continuous decanter, giving rise to a stream of cutting fluid and an aqueous phase containing residual oil, contaminated by about 130 ppm Of organic phase. The aqueous phase was then subjected to a dissolved air flotation (FAD) process, aided by a demulsifying biosurfactant in a FAD prototype, also on a laboratory scale. In order to define adequate conditions to obtain an aqueous phase with contamination level that allowed its return to the process, the operational conditions of application of the FAD technique were determined with the aid of an experimental design of the type rotational central compost (CDCR). At the end of the aqueous phase recovery process, a residual oil content of 12% was obtained, below that required by the Brazilian environmental regulatory agency (CONAMA) for discharge in water bodies, which is 20 ppm. The recoveries of graphite and cutting fluid are suggested studies for the next works. / Foi desenvolvida uma metodologia para tratamento de um efluente da indústria metalmecânica composto de água, fluido de corte e grafite. A recuperação de componentes de um efluente do processo de usinagem torna-se complexa devido à coexistência de sólidos como o grafite, misturado a uma emulsão do tipo água-óleo. Devido ao uso do grafite em partículas muito pequenas e emulsionado em água com auxílio de um emulsificante, distribuindo-se em ambas as fases (aquosa e orgânica), dificultando o processo de tratamento. De modo geral o tratamento de um efluente desse tipo exige, na etapa preliminar, a quebra da emulsão para que seja recuperado o grafite disperso no meio líquido. O tratamento foi inicialmente realizado em um protótipo de separação de fases em escala de laboratório, contando com tanques de recirculação, bombas, hidrociclones e decantador contínuo. Numa etapa inicial o efluente foi acidificado através da adição de ácido sulfúrico PA como forma de quebrar a emulsão sólido-líquido. Posteriormente, foi recuperada a fase sólida com auxílio de um hidrociclone, dando origem a uma descarga pelo overflow do equipamento de uma mistura de água e óleo de corte residual. A mistura de parte da água e do água-fluido de corte, após a desestabilização ácida da emulsão, foi separada no decantador contínuo, dando origem a uma corrente de fluido de corte e uma fase aquosa contendo óleo residual, contaminada por cerca de 130 ppm de fase orgânica. A fase aquosa foi então submetida a um processo de flotação por ar dissolvido (FAD), auxiliada por biossurfactante desemulsificante em um protótipo FAD, também em escala de laboratório. Para definir condições adequadas à obtenção de uma fase aquosa com nível de contaminação que permitisse seu retorno ao processo, as condições operacionais de aplicação da técnica de FAD foram determinadas com auxílio de um planejamento experimental do tipo Delineamento Compost Central Rotacional (DCCR). Ao final do processo de recuperação da fase aquosa foi obtido um teor óleo residual de 12 %, abaixo do exigido pelo órgão brasileiro de regulamentação ambiental (CONAMA) para descarte em corpos hídricos, que é de 20 ppm. As recuperações do grafite e do fluido de corte são estudos sugeridos para os próximos trabalhos.

Orientador: Adalberto Farache Filho / Banca: Wellington Cyro de Almeida Leite / Banca: João Bosco Faria / Resumo: A estação de tratamento de água (ETA) tem por finalidade primaria torná-la potável para o consumo humano. A principal etapa de um tratamento é a desinfecção, que elimina os organismos patogênicos presentes na água que oferecem riscos à saúde do consumidor. Um efeito indesejado da desinfecção é a interação do cloro com a matéria orgânica natural (MON) presente na água de mananciais, formando uma gama de produtos químicos secundários chamados de subprodutos da desinfecção (SPD). Mais de 700 SPD já foram relatados, sendo o grupo dos trihalometanos (THMs) formados em maior proporção. Os quatro principais compostos desse grupo são: Clorofórmio, Bromodiclorometano, Dibromoclorometano e Bromofórmio, referidos na literatura como trihalomentanos totais (THMt). A preocupação com a formação dos THMt se dá pelo fato de que várias pesquisas realizadas mostraram a correlação positiva principalmente do câncer de bexiga e intestino grosso com a água que contêm esses compostos. No Brasil, o Ministério da Saúde recomenda um teor máximo de THMt de 100 µg/L em água potável. Este trabalho teve como objetivo identificar a presença de THMt e analisar a qualidade sanitária da água das estações de tratamento até os reservatórios domiciliares nas cidades de Araraquara e Bariri/SP, e verificar, se essas atendem ao padrão de potabilidade exigido pela Portaria nº 2.914 de 12 de Dezembro de 2011. A qualidade da água da ETA de Araraquara/SP pode ser considerada satisfatória, necessitando de uma maior atenção em relação à quantidade de cloro residual livre e a contagem de bactérias heterotróficas. Em Bariri/SP, foram encontrados vários pontos em desacordo com a legislação vigente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The water treatment stations (WTPs) has the primary purpose make it potable for human consumption. The principal stage of treatment is disinfection, which eliminates the pathogenic organisms present in the water that offer risks to consumer health. An unwanted effect of disinfection is the interaction of chlorine with natural organic matter (NOM) present in the water sources, forming a range of secondary chemicals called disinfection by-products (DBP). Over 600 SPD have been reported, and the group of trihalomethanes (THMs) formed in major proportion. The four major compounds of this group are: Chloroform, bromodichloromethane, and dibromochloromethane Bromoform, referred to in the literature as total trihalomentanos (THMt). The worry with the formation of THMt occurs by the fact that several surveys have shown a positive correlation especially bladder cancer and large intestine with water containing these compounds. In Brazil, the Ministry of Health recommends a maximum THMt of 100 µg / L in drinking water. This study aimed to identify the presence of THMt and analyze the sanitary quality of water in WTPs until reservoirs home of cities Araraquara and Bariri / SP, and check if they meet the potability standards. The water quality of the WTS Araraquara/SP, can be considered satisfactory, needing greater attention in relation to the amount of chlorine and heterotrophic bacterial count. In Bariri/SP, several points were found at variance with the law, mostly free residual chlorine, turbidity and total coliforms, requiring... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / In this study the adsorption capacity of coumponds benzene, toluene, ethylbenzene, p-xylene e o-xylene (BTEX) on Moringa oleifera seeds cake from aqueous solution was evaluate. The cake were obtained after oil extraction from the seeds with n-hexane. The BTEX compounds were selected because of the environmental impact caused by their presence in the water streams and their high toxicity. The Moringa oleifera seeds cake were characterized by thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, X ray diffraction and Point of Zero Charge. The variables of the adsorption process such as contact time and solution pH were studied to optimize the maximum adsorption conditions. The results obtained, contact time (20 min) and solution pH (7) were used for building the adsorption isotherms. The Langmuir and Freundlich linear isotherm models were applied to the experimental data to describe the adsorption process. The adsorption process was described satisfactorily by the Freundlich equation. This study shows that the Moringa oleifera seeds cake exhibits the good adsorption capacity and can be used for adsorbs BTEX in aqueous solution. / Neste estudo a capacidade de adsorção dos compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno, p-xileno e o-xileno (BTEX) sobre a torta das sementes de Moringa oleifera em soluções aquosas foi avaliada. A torta foi obtida após extração do óleo das sementes com n-hexano. Os compostos BTEX foram selecionados, devido ao impacto ambiental ocasionado pela presença dos mesmos nos cursos d água e suas elevadas toxicidades. A torta das sementes de Moringa oleifera foi caracterizada por análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho, difratometria de raios X e Ponto de Carga Zero. As variáveis do processo de adsorção, tais como, tempo de contato e pH da solução foram estudados para otimizar as condições de máxima adsorção. Os resultados obtidos, tempo de contato (20 min) e pH da solução (7), foram utilizados para a construção das isotermas de adsorção. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir e Freundlich foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. O processo de adsorção foi satisfatoriamente descrito pela equação de Freundlich. Este estudo mostrou que a torta das sementes de Moringa oleifera apresenta boa capacidade de adsorção e pode ser usada para adsorver BTEX em soluções aquosas. / Mestre em Química

Orientador: Gustavo Rocha de Castro / Banca: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Marcelo Organachi Orlandi / Banca: Katia Jorge Ciuffi / Banca: Silvana Ruella de Oliveira / Resumo: A contaminação de corpos d'água e águas subterrâneas por substâncias tóxicas ocasiona a redução da qualidade da água e até mesmo sua inapropriação para consumo. Atualmente as técnicas convencionais de tratamento de águas e resíduos aquosos não são capazes de descontaminá-los totalmente, pois substâncias recalcitrantes e substâncias parcialmente removidas/degradadas - como alguns clorofenóis (CPs) e substâncias desreguladoras endócrinas (SDEs) - permanecem na água mesmo após submetida aos tratamentos convencionais, reforçando a necessidade do desenvolvimento de procedimentos mais completos, sustentáveis e que também sejam economicamente viáveis. A exemplo, a fotocatálise heterogênea utilizando materiais semicondutores ativados pela radiação UV para produção, principalmente, de radicais hidroxilos pode ser aplicada para se degradar contaminantes em meio aquoso, sendo o óxido de titânio o material mais empregado devido àelevada atividade, baixo custo, estabilidade, disponibilidade e propriedades químicas, físicas e biológicas adequadas. Apesar de diversas vantagens associadas ao seu uso em fotocatálise heterogênea, sua aplicação na forma de suspensões (a fim de fazer melhor proveito da área superficial das partículas) ainda é restrita devido principalmente a dificuldades de separação/remoção destas após o processo de degradação. Neste trabalho, fotocatalisadores híbridos a base de titânia foram produzidos para realizar fotocatálise heterogênea de compostos orgânicos em meio aquo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The contamination of waters and groundwaters by toxic substances reduces the quality of water and can even make it inadequate for consumption. Currently, the conventional techniques for treatment of waters and wastewaters are not able to completely decontaminate them. This is attributed to the presence of partially removed/degraded andrecalcitrant substances such as chlorophenols (CPs) and endocrine-disrupting chemicals (EDCs), since they persist in water even after the conventional treatment. This emphasizes the need for the development of more complete and sustainable processes that are also economically viable. For instance, heterogeneous photocatalysis utilizing UV-activated semiconductors for the production, mainly, of hydroxyl radicals is applied in the degradation of contaminants in aqueous medium. In this aspect, titanium oxide is the most used material in virtue of its high activity, low cost, stability, availability and suitable chemical, physical and biological properties. Despite so many advantages for the application of titanium oxide in heterogeneous photocatalysis, its application as slurries (to make better use of the surface area of particles) is still restrained by drawbacks related to separation/extraction steps. In this work, titania-based photocatalist hybrids were produced to perform heterogeneous photocatalysis of organic compounds in aqueous medium.As an alternative to implement particle separation from slurries, titania and mesoporous silica were depo... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A exploração crescente e desordenada de águas subterrâneas tem sido fonte de diversos problemas de contaminação e posterior degradação de tais sistemas. Técnicas que permitam uma previsão efetiva e precisa dos efeitos ao longo do tempo oriundos da introdução de poluentes em pontos determinados de um sistema são, desta forma, fundamentais para elaboração de políticas públicas de exploração sustentável dos mesmos, bem como para elaboração de metodologias de remediação e recuperação de áreas já degradadas. Portanto, o objetivo desta dissertação é gerar um sistema simplificado de gestão hídrica subterrânea, possibilitando o zoneamento dos pontos de captura de água na bacia hidrográfica subterrânea de Boa Viagem, determinar a evolução geográfica e temporal eventual de poluentes domésticos. Além da evolução temporal da dispersão, degradação ou acúmulo de poluentes, possibilitando ao gestor do recurso hídrico criar cenários de prevenção ou recuperação da degradação. A modelagem matemática aqui proposta será aplicada na dispersão de poluentes que possam contaminar o aquífero de Boa Viagem presente na bacia hidrográfica do Recife e região metropolitana / The increasing uncontrolled groundwater exploitation has been the source of many contamination and subsequent degradation problems of such systems. Techniques that allow an effective and accurate prediction of the effects over time arising from the introduction of pollutants at certain points of a system are essential for developing public policies for them sustainable exploitation, as well as for developing remediation methods and recovery of degraded areas. Therefore, the objective of this dissertation is to create a streamlined system for managing underground water, allowing the zoning of the capture points from Boa Viagem underground area, find out the geographical and temporal evolution of possible indoor pollutants. In the temporal evolution of the dispersion, degradation or accumulation of pollutants, allowing the manager of water resources to create scenarios for the prevention or recovery from degradation. The mathematical model proposed here will be applied to contribute to the knowledge of pollutants dispersion that may contaminate the Boa Viagem aquifer in this basin in Recife and the metropolitan area

É inegável que o avanço da tecnologia e o desenvolvimento industrial advindo deste trazem inúmeros benefícios para a humanidade, sobretudo, no que se refere à melhoria na qualidade de vida da população em geral. De fato, tais avanços são de tal ordem presentes na vida moderna que se torna difícil imaginar a vida sem alguns destes como, por exemplo, energia elétrica e água, amplamente disponíveis, saneamento básico e sistemas de distribuição e transporte, ainda que a maior parte da população humana se distribua em grandes centros urbanos, o crescimento demanda de recursos não renováveis tais como água e energia que parecem ser uma tendência mundial e irrevogável no curto prazo. Mesmo nos centros agrícolas, a mecanização e a introdução de práticas como a irrigação ampliam a velocidade de crescimento da demanda de tais recursos.Por outro lado, o cenário global não parece promissor uma vez que, para suprir a demanda crescente de uma população humana também crescente de mais de seis bilhões de habitantes, pode-se contar com apenas 0,02% da água disponível no planeta: aquela que se encontra em cenários de uso direto tais como rios, lagos e reservatórios subterrâneos economicamente acessíveis. Para agravar tal situação, considere-se o fato de que o mesmo cenário global indica forte crescimento da velocidade de degradação; gerando, de forma influenciada, sobretudo por novas realidades climáticas impostas também pela ação humana, uma crescente escassez deste recurso. Nesse contexto, o Brasil encontra-se, a um só tempo, em posição privilegiada e de risco com relação ao cenário global. Com efeito, o Brasil possui 12 regiões hidrográficas possuindo uma das maiores disponibilidades mundiais de água potável ou de fácil tratamento, contudo, dada que a taxa de urbanização em algumas destas bacias é superior a 90% e que menos de 20% do esgoto urbano nacional passa por algum tipo de tratamento antes do descarte final em algum rio ou no oceano, essas bacias estão sendo rapidamente degradadas e, no decurso de poucos anos, algumas delas podem se tornar inviáveis para o consumo humano ou utilização agrícola. Dessa forma, os principais problemas a serem tratados pelos mecanismos de gestão de recursos hídricos são: a poluição e posterior degradação da água disponível nas diferentes bacias hidrográficas e o gerenciamento da competição pelo recurso. Modelos matemáticos adaptados a modelagem de sistemas dinâmicos reais podem contribuir como ferramenta de tomada de decisão para medidas que resguardem a qualidade da água. O aprimoramento de modelos matemáticos, em hidrologia urbana, contribui para a redução de incertezas em estudos de diagnóstico de sistemas existentes, de concepção e de dimensionamento de soluções de poluição. Dado, portanto, que a maior causa de poluição direta de mananciais hídricos decorre do descarte inadequado de resíduos sanitários urbanos. Este projeto de pesquisa tem por objetivo realizar a modelagem matemática de tais descartes possibilitando a geração de cenários diversos e a elaboração baseada em tais cenários de políticas públicas de gerenciamento hídrico, controle do nível de poluição e geração de atos de infração. Tal modelo deve ser imediatamente aplicável - e será inclusive calibrado por dados da série histórica de medições disponíveis sob consulta a CPRH - a partes específicas do sistema hídrico composto pelos perfis urbanos dos rios Capibaribe e Beberibe em trechos a serem selecionados mediante critérios descritos ao longo do projeto / It is undeniable that the advancement of technology and industrial development comes from this bring many benefits to humanity, especially with regard to improvement in quality of life of the general population. Indeed, such advances are such present in modern life that it is difficult to imagine life without some of these, such as electricity and water widely available, sanitation and distribution systems and transportation.While most of the human population is distributed in large urban centers, the growing demand for non-renewable resources such as water and energy seems to be a global trend in the short term and irrevocable. Even in agricultural centers, the introduction of mechanization and practices such as irrigation extend the speed of growth of demand for these resources.Moreover, the overall picture does not appear promising since, to meet growing demand from a growing human population also more than six billion people, you can count on only 0.02% of available water on the planet: that which is in direct use of scenarios such as rivers, lakes and underground reservoirs affordable.To make the situation even worse, consider is the fact that the same overall picture indicates strong growth in the rate of degradation generating, so influenced mainly by new realities weather also imposed by human action, a growing scarcity of the resource.ln this context, Brazil is the only one time, a privileged position and risk with respect to global scenario. Indeed, Brazil has 12 river basin having one of the largest global availability of drinking water or easy treatment, however, given that the rate of urbanization in some of these basins be over 90% and that less than 20% of urban domestic sewage passes through some type of treatment before final disposal in a river or the ocean, such basins are being rapidly degraded and, in a few years, some of them may become viable for human consumption or agricultural use.Thus, the main problems to be addressed by mechanisms for management of water resources are: The subsequent degradation and pollution of water available in different river basins and the management of competition for appeal.Mathematical models suitable for modeling real dynamic systems can contribute as a tool for decision-making measures that regarded water quality. The improvement of mathematical models in urban hydrology, contributes to the reduction of uncertainties in the diagnostic studies of existing systems, design and dimensioning of solutions to pollution. Given therefore that the major cause of pollution direct a spring water flows from the improper disposal of urban waste health, this research project aims to carry out the mathematical modeling of such Descartes allowing the generation of various scenarios and development based on these scenarios, public policies for managing water, the level of pollution control and generation of acts of violation. This model should be immediately applicable - and even be calibrated by data from the historical series of measurements available on the consultation CPRH - to specific parts of the water system composed of the urban sections of rivers Beberibe and Capibaribe in excerpts to be selected by criteria described over design

A busca por tecnologias cada vez mais eficazes no tratamento de águas e efluentes fez com que o desenvolvimento de membranas desempenhasse um papel importante nos processos de separação. A nanofiltração apresenta-se como uma tecnologia promissora para remoção de sais multivalentes em soluções aquosas. O preparo de membranas poliméricas pela técnica de inversão de fases permite a obtenção de estruturas distintas. Neste estudo avaliou-se o uso de diferentes não-solventes no preparo de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) pelo método de inversão de fases, quanto às características estruturais e propriedades funcionais. Foram utilizados como não-solventes: água destilada, solução de dodecil sulfato de sódio e etanol/água, resultando nas membranas denominadas MT1, MT2 e MT3, respectivamente. O uso de um surfactante aniônico, como o dodecil sulfato de sódio, no preparo de membranas de poli(fluoreto de vinilideno) apresenta-se como uma inovação tecnológica. O uso de diferentes não-solventes alterou a taxa de precipitação do polímero, o que ocasionou alterações na estrutura química, morfológica, cristalina e nas propriedades de transporte das membranas. Análises de microscopia eletrônica de varredura e porosimetria de deslocamento líquido-líquido mostraram a obtenção de estruturas assimétricas, com poros na ordem de 1-2 nm para as membranas MT1 e MT2, e estrutura simétrica, com alta porosidade, para a membrana MT3. A análise de espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier mostrou a presença das fases cristalina α e β nas três membranas e no polímero. Análise termogravimétrica realizada em atmosfera inerte apresentou massa residual em torno de 20-30 % referente ao material carbonáceo, o qual foi eliminado com a utilização de atmosfera oxidante na análise. Os valores de cristalinidade aparente, do polímero e das membranas, apresentaram grandes variações quando determinados pela técnica de calorimetria exploratória diferencial, porém quando determinados a partir dos difratogramas obtidos pela técnica de difração de raios X, a variação foi pequena, apresentando valores em torno de 47%. A avaliação da composição química da superfície das membranas, por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raio X, mostrou que houve variação na quantidade de ligações C-F quando diferentes não-solventes foram utilizados. Essas variações contribuíram para alterações na hidrofobicidade das membranas. As membranas MT1 e MT2 apresentaram características hidrofílicas, com ângulo de contato em torno de 70°, e a membrana MT3 apresentou característica hidrofóbica, com ângulo de contato em torno de 142°. A maior hidrofobicidade da membrana MT3 é resultante da rugosidade superficial e da maior composição relativa de ligações C-F na superfície desta membrana. Ensaios de permeação realizados até a pressão de 20 bar mostraram que a membrana MT2 sofreu maior efeito de compactação e apresentou menor fluxo de permeado. Os ensaios realizados com soluções de cloreto de sódio, de cálcio e férrico mostraram diferentes eficiências de retenção. Para as membranas MT1 e MT2 a retenção de sais mono e divalentes foi praticamente igual, em torno de 5%. Para a solução de cloreto férrico, a retenção apresentou valores médios em torno de 16% e 27% para as membranas MT1 e MT2, respectivamente. Em função do tamanho de poros apresentados e da pressão transmembrana aplicada nos ensaios de permeação, as membranas MT1 e MT2 podem ser utilizadas em processos de nanofiltração. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-03T19:42:35Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Monica Beatriz Thurmer.pdf: 13606935 bytes, checksum: 4fd6cc5e74e44b43096cb2a30daf32e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-03T19:42:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Monica Beatriz Thurmer.pdf: 13606935 bytes, checksum: 4fd6cc5e74e44b43096cb2a30daf32e2 (MD5) / The search for increasingly efficient technologies in water and effluent treatment made the development of membranes take on an important role in separation processes. The nanofiltration is presented as a promising technology for removal of multivalent salt in aqueous solution. The polymeric membranes preparation by phase inversion technique allows the obtaining of different structures. This study evaluated the use of different nonsolvents in the poly(vinylidene fluoride) membrane preparation, by phase inversion method, on the structural characteristics and functional properties. Were used as nonsolvents: distilled water, solution of sodium dodecyl sulfate and ethanol/water, resulting in the membranes called MT1, MT2 and MT3, respectively. Use of an anionic surfactant, like as sodium dodecyl sulfate, in the preparation of poly(vinylidene fluoride) membranes is presented as a technological innovation. The use of different non-solvents changed the rate of polymer precipitation which caused changes in chemical, morphology and crystalline structures, and transport properties of the membranes. Scanning electron microscopy and liquid-liquid displacement porosimetry analysis showed asymmetric structures, with pores on the order of 1-2 nm for the MT1 and MT2 membrane, and symmetrical structure, with a high porosity for MT3 membrane. The analysis by Fourier transform infrared spectroscopy showed the presence of α and β crystalline phases in the three membranes and in the polymer. Thermogravimetric analysis carried out in an inert atmosphere showed residual mass around 20-30% from the carbonaceous material, which was eliminated with the use of an oxidizing atmosphere in the analysis. The values of apparent crystallinity of the polymer and the membranes showed large variations, by differential scanning calorimetry technique, but when determined from the diffractograms obtained by X-ray diffraction technique, the variation was small, showed values around 47%. The evaluates of the membranes chemical surface composition by X-ray photoelectron spectroscopy showed that there was variation in the amount of C-F bonds, where different non-solvents were used. These variations contributed to changes in membranes hydrophobicity. The MT1 and MT2 membranes showed hydrophilic characteristics with contact angle around 70°, and the MT3 membrane showed hydrophobicity characteristics with contact angle around 142°. The highest hydrofobicity of the MT3 membrane is result of the surface roughness and the relative composition of CF bonds on this membrane surface. Permeation tests performed until a pressure of 20 bar, it was found that the MT2 membrane has a greater effect compression and showed a lower permeate flux. Tests conducted with solutions of sodium, calcium and ferric chloride showed different retention efficiencies. For MT1 and MT2 membranes the retention of mono and divalent salts was practically equal, around 5%. For the solution of ferric chloride, the retention showed medium values around 16% and 27% for the MT1 and MT2 membranes, respectively. Due to the pore size presented and transmembrane pressure applied on permeation tests, the MT1 and MT2 membranes may be used in nanofiltration processes.

Orientador: Edério Dino Bidóia / Banca: José Carlos Marconato / Banca: Antonio Sergio Spanó Seixas / Resumo: O interesse científico e comercial pela catálise ambiental expandiu-se significativamente, nos últimos anos, devido ao aumento contínuo das restrições legais sobre a qualidade das emissões. Cada vez mais, surgem demandas pelo desenvolvimento de tecnologias de tratamento e remediação de água. Com isso, a catálise pode ser a peça chave neste desenvolvimento. Os efluentes industriais, como os provenientes das refinarias de petróleo, indústrias petroquímicas e coquearias, freqüentemente contêm compostos fenólicos que são tóxicos ao ambiente aquático e ao homem. Estes compostos são tratados convencionalmente através de processos biológicos, de extração e adsorção. Entretanto, estas técnicas apresentam limitações para aplicação em sistemas de concentrações intermediárias e em presença de multicomponentes fenólicos, além de representarem um elevado custo de tratamento. Dessa forma, o uso de tecnologias avançadas de oxidação catalítica vem se consolidando como uma das tendências de desenvolvimentos futuros em catálise, como a fotocatálise. Neste contexto, estão os processos oxidativos avançados (POAs), os quais se caracterizam pela capacidade de gerar radicais hidroxila que são responsáveis por oxidar compostos orgânicos. Dentre os POAs se encontra o processo fotocatalítico. A fotocatálise heterogênea é baseada na irradiação de um fotocatalisador, geralmente um semicondutor inorgânico, como o TiO2, cuja energia do fóton deve ser maior ou igual a energia do band gap do semicondutor para provocar uma transição eletrônica (excitação). Assim, o processo é capaz de oxidar os compostos orgânicos à CO2 e H2O. Entretanto, a aplicação prática da fotocatálise heterogênea em suspensões de TiO2 apresenta algumas desvantagens, como a separação final das partículas do catalisador e o baixo rendimento quântico. Através de eletrodos térmicos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Scientific and commercial interest in environmental catalysis expanded significantly in last years due to restrictions about the emissions quality. Even more, it has been increasing the demands for the development of technologies for water treatment and remediation. Thus, catalysis may be an important technique in this area. Industrial effluents, such as petrochemical wastewater, often present phenolic compounds that are toxic to aquatic environment and humans. These compounds are conventionally treated by biological, extraction and adsorption process. However, these processes have limitation in systems with intermediate concentrations and in presence of phenol derivates, besides of represent high cost. Therefore, the use of advanced technologies of catalytic oxidation has been consolidated as one of tendencies in future developments in catalysis, such as the photocatalysis. In this context are the advanced oxidative processes (AOPs), which are able to generate hydroxyl radicals that are responsible for oxidizing organic compounds. And, within the AOPs is the photocatalysis. The heterogeneous photocatalysis is based on irradiation of a photocatalyzer that is usually an inorganic semiconductor, such as TiO2. Photon energy must be greater or equal to the semiconductor's band gap energy to cause an electronic transition (excitation). Hence, the process is able to oxidize organic compounds to CO2 and H2O. Nevertheless, heterogeneous photocatalysis application with TiO2 suspensions presents some disadvantages, for example the final separation of catalyst particles and the low quantum yield. Through Ti/TiO2 thermal electrodes, these problems can be solves, because it becomes unnecessary the final separation of particles and it is also possible the application of an electric potential on electrode. Electric potential improves the photocatalytic efficiency due to the electronic drainage that... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre