Orientador : Isabel Cristina Sales Fontes Jardim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-02T18:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_GlauciaMariaFerreira_D.pdf: 14309677 bytes, checksum: f218db21f5ad59920804f71c2bbe2194 (MD5) Previous issue date: 2002 / Doutorado

Submitted by Joseane Rabelo (josyrabb@gmail.com) on 2018-08-18T17:55:00Z No. of bitstreams: 1 RABELO, J_ME.pdf: 3506789 bytes, checksum: 945c66fa4447e66037b3f637d1c9a0c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Carolina Gonçalves Bet null (abet@iq.unesp.br) on 2018-08-20T13:46:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rabelo_j_me_araiq_int.pdf: 3348948 bytes, checksum: 2b3987dc3b3fc2f4ef2a5f330e2b95c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T13:46:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rabelo_j_me_araiq_int.pdf: 3348948 bytes, checksum: 2b3987dc3b3fc2f4ef2a5f330e2b95c0 (MD5) Previous issue date: 2018-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os biossorventes provenientes de materiais lignocelulósicos são alternativas de baixo custo e mais sustentável para o meio ambiente na remoção das espécies metálicas. Neste caminho, o presente trabalho descreve o uso da macrófita, Typha sp, também conhecida como taboa, para remover as espécies metálicas Cu (II), Cr (III), Cd (II) e Zn (II) em amostras aquosas. Caracterizou-se inicialmente a macrófita Typha sp utilizando as técnicas analíticas como: espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), análise elementar de N e Ressonância magnética nuclear (RMN) de 13C, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raio X (EDS) e análise de área superficial utilizando adsorção de N2. As características adsortivas da Typha sp foram estabelecidas através de experimentos em batelada em função do pH, o tempo de contato e a concentração. As micrografias da Typha sp apresentou-se partículas com morfologia heterogênea, irregular em formato de bastão. O FT-IR e o RMN 13C confirmaram a presença de grupos funcionais como COOH, NH2 e S=C=N, que possuem pares de elétrons não ligantes e que coordenam com as espécies metálicas. A área superficial específica da Typha sp foi menor que 1 m2/g, característico de materiais não porosos. Os experimentos de adsorção mostraram que o pH 5,5 favorece a adsorção das espécies metálicas em estudo. A cinética de adsorção é rápida, sendo menor que 15 min, ajustando aos dados experimentais do modelo cinético de pseudo-segunda ordem. A capacidade máxima de adsorção determinada experimentalmente foi de 9,48, 6,55, 3,01 e 9,52 mg/g para Cr (III), Cu (II), Zn (II) e Cd (II). Respectivamente, os dados obtidos nas isotermas foram aplicados ao modelo Langmuir, cujos valores do coeficiente linear foi maior que 0,95, comprovando o bom ajuste dos dados a este modelo. A adsorção na presença de um segundo íon teve maior interferência para as espécies metálicas de Cu (II) e Zn (II) diminuindo a adsorção em 30 %. Após a determinação das caracteristica adsortivas da Typha sp, essa foi utilizada como suporte sólida na estração em fase sólida. Os parâmetros otimizados no sistema em fluxo para utilizar a Typha sp na extração em fase sólida (SPE) foram: vazão, massa, volume da amostra, concentração do ácido e o volume do eluato, obtendo uma recuperação acima de 78 %. A aplicação nas amostra do Rio Tietê e Paranapanema foram satisfatórias para as espécies Cu (II), Cd (II) e Zn (II), porém a recuperação do Cr (III) foi nula, devido a interferência da matriz. A Typha sp possui grande potencial para ser utilizada como biossorvente na adsorção das espécies metálicas em estudo, devido ao baixo custo do material e a elevada capacidade de adsorção das espécies metálicas. / Biosorbents from lignocellulosic materials are low cost alternatives and more environmentally sustainable in the removal of metal species. In this way, the present work describes the use of the macrophyte, Typha sp, also known as Taboa, to remove the Cu (II), Cr (III), Cd (II) and Zn (II) metal species in aqueous samples. Typha sp macrophyte was initially characterized using analytical techniques such as infrared spectroscopy (FT-IR), elemental analysis of N and 13C nuclear magnetic resonance (NMR), scanning electron microscopy (SEM), energy spectroscopy dispersive X-ray diffraction (EDS) and surface area analysis using N2 adsorption. The adsorptive characteristics of Typha sp were established through batch experiments as a function of pH, contact time and concentration. The micrographs of the Typha sp presented particles with heterogeneous morphology, irregular in stick format. FT-IR and 13C NMR confirmed the presence of functional groups such as COOH, NH2 and S = C = N, which have non-binding electron pairs and coordinate with the metallic species. The specific surface area of Typha sp was less than 1 m2/g, characteristic of non-porous materials. The adsorption experiments showed that pH 5.5 favors adsorption of the metal species under study. The kinetics of adsorption is fast, being less than 15 min, adjusting to the experimental data of the kinetic model of pseudo-second order. The maximum adsorption capacity determined experimentally was 9.48, 6.55, 3.01 and 9.52 mg/g for Cr (III), Cu (II), Zn (II) and Cd (II). The data obtained in the isotherms were applied to the Langmuir model, whose linear coefficient values were greater than 0.95, confirming the good fit of the data to this model. The adsorption in the presence of a second ion had greater interference for the Cu (II) and Zn (II) metal species, reducing the adsorption by 30%. After the determination of the adsorptive characteristics of Typha sp, this was used as solid support in the solid phase separation. The optimized parameters in the flow system to use Typha sp in the solid phase extraction (SPE) were: flow, mass, sample volume, acid concentration and eluate volume, obtaining a recovery above 78%. The Cu (II), Cd (II) and Zn (II) species were satisfactory for the Tietê and Paranapanema samples, but the Cr (III) recovery was null due to matrix interference. Typha sp has great potential to be used as a biosorbent in the adsorption of the metal species under study, due to the low cost of the material and the high adsorption capacity of the metallic species. / CAPES

Orientador: Edevar Luvizotto Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:11:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suse_Roberto_M.pdf: 6029158 bytes, checksum: 0a46cab6e6d5a63e2adc86fb686afb8a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A qualidade da água potável transportada em uma rede de distribuição deve ser monitorada para identificar condições que possam comprometer a saúde da população atendida. Este monitoramento deve servir como um mecanismo para detectar a ocorrência de problemas de contaminação da água em seus primeiros estágios. As estações devem ser localizadas de forma a garantir a representatividade espacial e temporal da rede monitorada, ou seja, a análise dos pontos monitorados deve permitir avaliar a qualidade da água de toda a rede de distribuição ao longo do tempo. Diversos pesquisadores mencionam a necessidade em utilizar a modelagem matemática associada aos programas computacionais que simulam o comportamento da água nas redes para identificar a quantidade e os melhores locais para as estações de monitoramento. Entretanto, a aplicação destas ferramentas, para descrever o comportamento hidráulico e qualitativo da água nas redes de distribuição, pode ser considerada útil se e somente se as vazões, o sentido do escoamento e a demanda de água na rede de distribuição forem avaliados. Por estas razões, o objetivo deste trabalho de mestrado foi o desenvolvimento de uma ferramenta computacional com o intuito de contribuir nas investigações relacionadas ao importante tema da qualidade da água transportada pelas redes de distribuição. A ferramenta computacional foi baseada no conceito de cobertura de demanda, contém rotinas de otimização decorrente do algoritmo genético e foi acoplada ao simulador hidráulico EPANET. Para a avaliação da ferramenta computacional, foram estudadas duas redes hipotéticas de distribuição de água. A primeira é composta por três reservatórios de nível fixo, quinze pontos de consumo e vinte e três tubulações. Foi verificada a relação entre a variação da demanda de água e critério de fração de água sobre o conjunto ótimo de estações de monitoramento sugerido pela ferramenta computacional. A segunda é composta por um reservatório de nível fixo, dezenove pontos de consumo e trinta e quatro tubulações. Foi avaliada a quantidade mínima de estações de monitoramento necessárias para fazer a cobertura de toda a rede de distribuição de água. Os resultados obtidos corroboram a viabilidade da proposição do conceito de cobertura de demanda. Evidencia-se que a localização adequada das estações de monitoramento deve ser obtida após análise da rede de distribuição de água ao longo de um dia típico de funcionamento / Abstract: The quality of drinking water transported in a water distribution system must be monitored to identify conditions that may compromise the health of the population supplied. This monitoring should be a mechanism to detect the occurrence of trouble of water contamination in early stages. The stations must be located in order to ensure spatial and temporal representation of water in the network, i.e., the analysis of the samples must allow assessment of water quality throughout the distribution network over time. Several researchers talk about the need of using mathematical models associated with computer programs (that simulate the behavior of water in the networks) to identify the quantity and the best places for monitoring stations. However, the application of these tools to describe both the hydraulic and water quality behavior in water distribution networks can be useful if the flow rates, the flow direction and water demand have been quantified. For these reasons, the aim of this master degree work was the development of a computational tool in order to contribute to the investigation about the important theme of water quality transported into the water distribution networks (WDN). The computational tool was based on the concept of coverage demand, it includes optimization routines that are deriving of genetic algorithms and it was linked up to the hydraulic simulator EPANET. For the evaluation of the computational tool, two hypothetical water distribution networks (HWDN) had studied. The first one consists for three tanks with fixed level consumption, fifteen junctions and twenty three pipes. It was checked the relationship out between the variation of water demand and water fraction criteria under the optimal set of monitoring stations suggested by the computational tool. The second one consists for one tank with fixed level consumption, nineteen junctions and thirty four pipes. It was evaluated the minimum amount of monitoring stations required to cover the entire HWDN. The results support the feasibility of the proposition of coverage demand concept. Evidently, the adequate location of monitoring stations must be getting after anaysis of the WDN over a typical day of operation / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil