Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-28T18:03:06Z No. of bitstreams: 1 2015_TatianeMartinsLobo_Parcial.pdf: 1754112 bytes, checksum: 677321c4f2d260010d6c779f92532a30 (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-05-18T12:56:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_TatianeMartinsLobo_Parcial.pdf: 1754112 bytes, checksum: 677321c4f2d260010d6c779f92532a30 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-18T12:56:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_TatianeMartinsLobo_Parcial.pdf: 1754112 bytes, checksum: 677321c4f2d260010d6c779f92532a30 (MD5) / O estanato de estrôncio, SrSnO3, é um material cerâmico que apresenta uma estrutura ortorrômbica, compatível com uma perovsquita distorcida, e tem sido bastante estudado em função de sua variada aplicação, inclusive como fotocatalisador. Neste trabalho, o SrSnO3 foi sintetizado por reação de combustão e estado sólido e, posteriormente, nitretado por reação de amonólise gasosa para promover a atividade fotocatalítica na região do visível. Testes fotocatalíticos, com radiação UV e visível, foram usados para avaliar a atividade fotocatalítica do SrSnO3 e do SrSnO3:N, investigando, primeiramente, a oxidação do corante azul de metileno como reação sonda (probereaction) e, na sequência, a degradação da matéria orgânica residual do processo de lavagem de biodiesel.Observou-se que os métodos de síntese não influenciaram no teor de nitrogênio das amostras nitretadas. No entanto, os resultados sugerem que a incorporação do N acontece na superfície do SrSnO3 e que ocorrem diferentes mecanismos de compensação de cargas. Apesar disso, a nitretação do SrSnO3, conduzida a diferentes condições, aumentou a área superficial, a desordem a curto alcance e a atividade fotocatalítica no visível. Para o corante, o SrSnO3:N apresentou menor atividade fotocatalítica comparado ao TiO2 quando se utiliza luz UV. Contudo, ao usar luz visível, os oxinitretos apresentaram eficiência fotocatalítica aproximadamente 7 vezes maior comparada com o SrSnO3 e 4 vezes maior comparada ao TiO2. No tratamento fotocalítico, observou-se que a água de lavagem é uma matriz muito complexa e com elevada carga orgânica, a qual tem uma fração de difícil degradação. Tanto a fotólise como a fotocatálise degradaram, sob radiação UV em até 4 h de reação, uma fração significativa da matéria orgânica, entretanto, parte do TOG permaneceu no efluente após os tratamentos. Com radiação visível, apenas o SrSnO3:N degradou eficientemente os poluentes presentes na água residual. Além disso, os ensaios de toxicidade indicaram que a fotólise/UV torna a água mais tóxica aos embriões do Danioreriose comparada à fotocatálise. Deste modo, o uso do SrSnO3:N irradiado com luz visível torna-se mais interessante, pois reduziu até 57,4% de COT (contudo, a ecotoxicidade deste sistema não pôde ser avaliada). De forma geral, foi possível observar que a nitretação do SrSnO3 aumentou a absorção de luz visível e que os SrSnO3:N produzidos são promissores fotocatalisadores para a fotodegradação de corantes orgânicos e de água residual de biodiesel, podendo ser usado como fotocatalisador ativo com luz solar. / Strontium stannate, SrSnO3, is a ceramic material which presents an orthorhombic structure, compatible with a distorted perovskite. It has been extensively studied due to its potential to several application, including application as a photocatalyst. In this work, SrSnO3 was synthesized by combustion and solid state reaction. Subsequently, the samples were submitted to a thermal treatment under NH3 in order to obtain the oxynitride and then to promote photocatalytic activity in the visible region. Photocatalytic activity of SrSnO3 and SrSnO3:N were evaluated under UV and visible radiation. First of all, oxidation of the dye methylene blue was investigated as a probe reaction and then SrSnO3 and SrSnO3:N were employed to degrade the residual organic matter from the washing process of biodiesel. The synthesis methods showed to not influence in the N content of nitrided samples. Moreover, the results suggest that the incorporation of N occurs preferencially at the surface of the SrSnO3 and that it occurs by two different mechanism of charge compensation. Nevertheless, the SrSnO3nitridation, performed at different conditions, increases the specific surface area, the short-range order and the photocatalytic activity under visible light. For the methylene blue, using UV light, the SrSnO3:N showed a smaller photocatalytic activity if compared to TiO2.. However, using visible light, the oxinitrides presented the better photocatalytic performance (7 times higher than non-nitred samples and 4 times higher than TiO2. For biodiesel wastewater treatment it was observed that wasterwater is a very complex substrate with a very high organic content. Part of this organic content is quite difficult to be oxidized. Either photolysis andphotocatalysis could reduce significantly the TOC content after 4h of UV irradiation, nevertheless a residual part of organic matter (probably oils and grease) remained after both treatment. Using visible radiation, only the SrSnO3:N, obtained through both methods of synthesis, could degrade pollutants present in the wastewater. Moreover, acute ecotoxicity tests indicated that the direct photolysis/UV makes the wastewater even more toxic to the Danio rerio embryos than photocathalysis. Thus, SrSnO3:N/Vis becomes an even more attractive option, reducing up to 57.4% of TOC (although the ecotoxicity test of this treatment could not be performed). In general, it was possible to observe that the nitridation of SrSnO3 increases the absorption of visible light and the SrSnO3:N produced are promising photocatalysts for the photodegradation of organic dye and the wastewater from biodiesel, being used as an active photocatalyst with sun light.

ABDALA NETO, E. F. Pré e pós-tratamento por eletro-oxidação associada à fotocatálise heterogênea em uma ETA por filtração direta visando a redução dos precursores dos compostos organoclorados. 2012. 239 f. Tese(Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-11-07T17:05:17Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_efabdalaneto.pdf: 5633587 bytes, checksum: 30796ddf05353087f05f53d399f11373 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-11-07T18:44:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_efabdalaneto.pdf: 5633587 bytes, checksum: 30796ddf05353087f05f53d399f11373 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-07T18:44:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_efabdalaneto.pdf: 5633587 bytes, checksum: 30796ddf05353087f05f53d399f11373 (MD5) Previous issue date: 2012-10-11 / This study evaluated the performance of the heterogeneous photocatalysis combined with electrooxidation compounding a hybrid photoreactor (contact time: 2.75; 5.5 and 11 min.) to pre-treat eutrophic water, comparing the use of chlorine (5 and 10 mg.L-1) and chlorine dioxide (1.2 mg.L-1), subjected to descending direct filtration (aluminum hydroxychloride at 5.4 mg.L-1 and polymer polyDADMAC at 2.0 mg.L-1). It was also evaluated the photoreactor in the post-treatment of water pre-oxidized with chlorine and chlorine dioxide. The photoreactor was equipped with Vacuum-UV sources (photoactivating immobilized TiO2) and set of metal electrodes (7.33 mA.cm-2). The quality of the treated water was analyzed regarding the reduction in concentration of organochlorine precursors, especially COD, chlorophyll-a, and the formation of total trihalomethanes and total haloacetic acids. The analyses followed the guidelines of the Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). The photoreactor as an alternative for pre-oxidation has promoted the best mean results of removal reaching for turbidity 99.50%, 97.5% for the apparent color, 98.89% for chlorophyll-a, and 65.47% for COD. Meanwhile by using the chemical pre-oxidation, the removal of apparent color was 85.94% and 92.19%, with chlorine and dioxide chlorine, respectively. As regard with turbidity, the result with the use of chlorine was 95.57% and 96.23% with chlorine dioxide. For the COD, the result was 37.45% for chlorine and 49.45% with chlorine dioxide. In relation to chlorophyll, the removal reached 91.94% and 94.04%, with chlorine and dioxide chlorine, respectively. For the remaining concentrations of total trihalomethanes, considering the significant digits as given by the current potability standards in Brazil, Ordinance # 2914 (BRASIL, 2011), with maximum allowable value of 0.1 mg.L-1, all pre-treatment conditions (photoreactor, chlorine and chlorine dioxide) have met this limit, and presented no significant difference between obtained values. As for the average formation of total haloacetic acids, no significant difference was detected between values obtained under different conditions studied, but all values were above the potability limit, reaching for water pre-oxidized with the photoreactor 0.164 mg/L, for water pre-oxidized with chlorine, 0.151 mg/L, and for water pre-oxidized with dioxide chlorine, 0.139 mg/L. The use of the photoreactor in the post-treatment of water pre-oxidized with chlorine or dioxide chlorine has not significantly reduced the concentrations of total trihalomethanes and total haloacetic acids, which were above the limits set by the Ordinance # 2914. / O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho da fotocatálise heterogênea associada à eletro-oxidação compondo um fotoreator híbrido (tempo de contato: 2,75; 5,5 e 11 min.) pré-tratando água eutrofizada, comparando com o uso do cloro (5 e 10 mg.L-1) e dióxido de cloro (1,2 mg.L-1), submetidas à filtração direta descendente (hidroxicloreto de alumínio a 5,4 mg.L-1 e polímero polyDADMAC a 2,0 mg.L-1). Também foi avaliado o fotoreator pós-tratando água pré-oxidada com cloro e dióxido de cloro. O fotoreator foi equipado com fontes UV-Vácuo/UV-C (fotoativando TiO2 imobilizado) e conjunto de eletrodos metálicos (7,33 mA.cm-2). Avaliou-se a qualidade da água tratada, no que se refere à redução de concentração para os precursores dos organoclorados, principalmente: DQO, Clorofila “a” e a formação dos trihalometanos totais (TTHM) e ácidos haloacéticos totais (AHAT). As análises seguiram as diretrizes do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005). O fotoreator como alternativa de pré-oxidação proporcionou melhores resultados médios de remoção, alcançando para turbidez 99,50%, cor aparente 97,5%; clorofila “a” 98,89% e para DQO a remoção foi de 65,47%. Enquanto que, com pré-oxidação química a remoção de cor aparente foi de 85,94% e 92,19%, cloro e dióxido de cloro, respectivamente. Para turbidez o resultado com o uso do cloro foi de 95,57% e 96,23% com dióxido de cloro. Em termos de DQO a remoção foi de 37,45% para o cloro e, 49,45% com dióxido de cloro. Em termos de clorofila a remoção foi de 91,94% e 94,04%, com o uso do cloro e dióxido de cloro, respectivamente. Para as concentrações remanescentes dos TTHM, considerando os algarismos significativos, tal como consta no padrão de potabilidade vigente no Brasil, Portaria no 2914 (BRASIL, 2011), com valor máximo permissível de 0,1 mg.L-1, todas as condições de pré-tratamento (fotoreator, cloro e dióxido de cloro), atenderam a este limite e, estatisticamente não apresentaram diferenças significativas entre os valores obtidos. Para a formação média dos AHAT, também não houve diferenças significativas entre os valores obtidos nas diferentes condições estudadas, porém, todos os valores se apresentaram acima do limite de potabilidade, alcançando para águas pré-oxidadas com o fotoreator 0,164 mg.L-1, com cloro 0,151 mg.L-1, e para águas pré-oxidadas com dióxido de cloro 0,139 mg.L-1. O emprego do fotoreator pós-tratando água pré-oxidada com cloro ou dióxido de cloro, não apresentou redução significativas nas concentrações de TTHM e AHAT, apresentando-se acima dos limites da Portaria no 2914.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-02-25T15:01:13Z No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) Previous issue date: 2007-07-02 / Algumas doenças de veiculação hídrica têm se destacado nas últimas décadas, dentre elas a criptosporidiose, causada pelo protozoário Cryptosporidium. Este protozoário vem se destacando pela elevada incidência de casos e devido às suas características de resistência aos processos convencionais de desinfecção com cloro e à capacidade de permanência no meio ambiente. O presente trabalho avalia a remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio filtrante de camada dupla, verificando a influência do pH de coagulação e dosagem de sulfato de alumínio na remoção dos oocistos. O trabalho experimental foi realizado em uma instalação piloto composta por dispositivo de mistura rápida e uma coluna de filtração descendente em antracito e areia. Foram realizados 21 experimentos de filtração direta descendente, com taxa de filtração constante de 210 m/dia, utilizando água proveniente da Represa do Torto inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. As condições de coagulação testadas incorporaram dosagens ótima e super-dosagem de coagulante em duas faixas distintas de pH (5,0 – 5,5 e 6,0 - 7,0). Praticamente todas as carreiras de filtração, com exceção das realizadas sob condições de super-dosagem de coagulante e valor de pH baixo, produziram água filtrada com valores de turbidez residual inferiores a 0,2 UT. Nas diferentes condições de coagulação testadas, as eficiências de remoção dos oocistos de Cryptosporidium variaram na faixa de 1,4 a 3,2 log durante a operação regular do filtro. No período de amadurecimento (início da carreira de filtração), os valores de eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium foram de 0,1 a 1,0 log menores do que os obtidos durante a operação regular do filtro. Na maioria dos experimentos a água filtrada apresentou 1 ou menos oocistos/L e em apenas 1 experimento esse valor excedeu 2 oocistos/L. Os experimentos realizados em valores de pH de coagulação mais baixo, em torno de 5, promoveram as melhores eficiências de remoção de oocistos de Cryptosporidium, particularmente em relação ao período de operação regular do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the last few decades some notorious waterborne diseases have been reported, among them the cryotosporidiosis caused by a protozoan named Cryptosporidium, this protozoan has gained fame due the high occurrence as a waterborne diseases, remarkable capacity to resist the usual water treatment and its endurance in the environment. The present study evaluates the Cryptosporidium oocysts degree of removal by down flow direct filtration using the dual-media filter, verifying the influence it pH of coagulation and dosage of aluminum sulphate in the removal oocysts. An pilot-scale installation with hydraulic flash mixing and a filtration column with anthracite and sand was used. In total 21 experiments were run with a constant filtration flow rate of 210 m/day, using raw water from the Torto reservoir, spiked with 102 a 103 oocysts/L. The tested coagulation conditions had included optimal and over optimal dosages of coagulant into two distinct pH ranges (5,0 - 5,5 and 6,0 - 7,0). Practically all the filtration run, with exception of carried through under conditions of over optimal of coagulant and the low value of pH, had produced water filtered with inferior values of residual turbidity 0,2 UT. In the different coagulation conditions tested the efficiencies of removal of the Cryptosporidium oocysts has varied in the range 1,4 to 3,2 log during the filter stable operation period. In the filter ripening period the values of efficiency of removal of Cryptosporidium oocysts had been 0,1 to 1,0 log lower than those during the filter stable operation period. In the majority of the experiments the filtered water presented 1 or less oocysts/L and in only 1 experiment this value exceeded 2 oocysts/L. The experiments carried with values of pH around 5 had promoted the best efficiencies of removal of Cryptosporidium oocysts, particularly in the filter stable operation period.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000406998-Texto+Completo-0.pdf: 1768316 bytes, checksum: 336b57f3e1e5f4de05a45b32815fd8d0 (MD5) Previous issue date: 2008 / The microcystins (MCs) are toxins from cyanobacteria characterized as hepatotoxins, which present an action of poisoning that can cause death in few hours and few days. Among MCs the microcystin-LR (MC-LR) is known the most toxic and common. The aim this study was to evaluate the decrease of the concentration of MC-LR in samples of water by using ozonation and to optimize and to validate the method for MC-LR determination in water by LC-MS/MS. The linearity was obtained through the calibration curve (0. 05 - 0. 5 mg L-1) with good results, r2> 0. 99. The repeatability and reproducibility were obtained by spike of blank samples in different days and had satisfactory results (CV% <20). The detection limit (LOD) and the quantification limit (LOQ) attended the established by legislation (<1. 0 μg L-1). The analysis using LC-MS/MS in MRM mode (monitoring two fragments), demonstrates the specificity and selectivity of the method, together with the absence of the effect matrix for drinking water and surface water. The results of this work showed ozonation was effective for removing MC-LR at levels greater than those likely to be found in drinking water, and it is able to remove the toxin from water until levels below established by legislation. The treatment with steady concentration of ozone was able to remove 87. 7% of the toxin in 60 minutes of reaction. A solution of MC-LR of 0. 1 mg L-1 needed a dose of 0. 09 mg L-1 of stock solution of ozone for total removal of the toxin, the sample of surface water containing 0. 03 mg L-1 of MC-LR requested a dose of ozone of 6. 00 mg L-1. It was possible to conclude that components present in the matrix, such as organic matter, also reacted with ozone being required higher doses for removal of MC-LR. / As microcistinas (MCs) são toxinas de cianobactérias caracterizadas como hepatotóxicas, que apresentam uma ação de intoxicação que pode causar a morte num intervalo de poucas horas a poucos dias. Dentre as MCs cabe destacar a microcistina-LR (MC-LR) por ser a mais tóxica e mais comum. Este trabalho teve como objetivos avaliar o decréscimo da quantidade da MC-LR em amostras aquosas sintéticas e reais utilizando tratamento por ozonização, bem como otimizar e validar o método de determinação dessa microcistina por LC-MS/MS. A linearidade foi obtida através da curva de calibração (0,05 – 0,5 mg L-1), obtendo-se bons resultados, r2 > 0,99. A repetitividade e a reprodutibilidade foram obtidas através de fortificação de amostras de branco em dias diferentes e tiveram resultados satisfatórios (CV % < 20). Os Limites de detecção (LOD) e de quantificação (LOQ) atenderam o padrão estabelecido na legislação (< 1,0 μg L-1). A análise utilizando LC-MS/MS no modo MRM (monitorando duas fragmentações), comprova a especificidade e seletividade do método. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que a ozonização foi efetiva para remoção de MC-LR em níveis mais altos do que os comumente encontrados em águas de abastecimento público, sendo capaz de remover totalmente a toxina da água até níveis abaixo do padrão de potabilidade estabelecido pela legislação. O tratamento com concentração constante de ozônio foi capaz de remover 87,7 % da toxina em 60 min de reação. O ensaio com dosagem de solução estoque de ozônio, necessitou de uma dose de 0,09 mg L -1 do oxidante para remoção total 0,1 mg L -1 de MC-LR, já a amostra de água superficial contendo 0,03 mg L-1 de MC-LR requereu uma dose de ozônio de 6,00 mg L-1. Nesse ensaio foi possível concluir que componentes presentes na matriz, como a matéria orgânica, também reagiram com ozônio sendo necessário doses maiores para remoção da MC-LR.

A crescente demanda de água compromete rios, lagos e reservatórios. Tecnologias para tratamento de efluentes que permitam a reutilização da água vêm se tornando cada vez mais necessárias. Entre os contaminantes, o cloreto, por suas propriedades corrosivas, caracteriza um desafio para a utilização da água em diversas aplicações. Tratamentos físicoquímicos não removem o cloreto a níveis adequados, sendo assim, tecnologias alternativas, como a eletrodiálise, devem ser estudadas para garantir operação com alta eficiência e inserir estas alternativas mais significativamente no Brasil. A avaliação do transporte iônico está relacionada aos fenômenos que ocorrem na interface membrana-solução. Neste trabalho foi avaliada a eficiência de eletrodiálise na remoção de cloreto por uma membrana aniônica heterogênea comercial (HDX-200). Soluções de NaCl, NiCl2, CaCl2 e AlCl3 foram avaliadas, a fim de verificar o efeito dos co-íons no transporte de cloreto. Os diagramas de especiação química das soluções indicaram a necessidade de ajustes de pH anteriores ao tratamento e trouxeram informações sobre a ocorrência de complexos. Após a determinação da corrente limite para cada solução, estas foram tratadas e a eficiência do tratamento foi avaliada. A corrente limite foi mais elevada para a solução de NaCl, onde a extração percentual de cloreto foi maior que às demais soluções, indicando que o raio iônico hidratado do co-íon influencia no transporte do contra-íon cloreto. Verificou-se a ocorrência de duas correntes limites para a solução NiCl2, que podem estar associadas à uma fração de sal não dissociada e a variações de pH na interface membrana-solução. Para os sais de níquel e alumínio, uma baixa eficiência de corrente foi verificada e pode estar relacionada à ocorrência de precipitação. Parâmetros como o peso molecular e raio iônico hidratado do co-íon (cátion), além da força de Coulomb para cada sal, influenciaram no transporte de cloreto e dos co-íons. Avaliações anteriores ao tratamento por eletrodiálise, pelo diagrama de especiação química das soluções, e a determinação da corrente limite para cada solução, pode garantir melhor eficiência do processo de tratamento. / The increasing water demand jeopardizes rivers, lakes and reservoirs. Technologies for the treatment of effluents which allow water reuse have become more and more necessary. Among the contaminants there is the chloride, which due to its corrosive properties characterizes a challenge in water reuse in several applications. Physico-chemical treatments do not remove sufficiently the chloride; thus, alternative technologies, such as electrodialysis, must be studied in order to increase its efficiency and insert it more significantly in Brazil. The evaluation of ionic transport is related to the phenomena that occur on the membrane-solution interface. The efficiency of electrodialysis in the removal of chloride through a commercial heterogeneous anionic membrane (HDX-200) was evaluated in this study. NaCl, NiCl2, CaCl2 and AlCl3 solutions were assessed in order to verify the co-ions effects on chloride transport. The chemical speciation diagrams of the solutions indicated the need to adjust pH previously to treatment and provided information about the occurrence of complexes. After determining the limiting current for each solution, these were treated, and treatment efficiency was evaluated. The NaCl solution presented the highest limiting current, in which the percentual extraction of chloride was higher than to the other solutions indicating that the hydrated ionic radius of the co-ion influences the transport of the counterion chloride. The occurrence of two limiting currents for the NiCl2 solution was verified, which can be related to a non-dissociated fraction of salt and pH variations on the membrane-solution interface. A low efficiency of current was verified for nickel and aluminum salts, and it may be associated to precipitation occurrence. Molecular weight and the hydrated ionic radius of the co-ions (cations) besides the Coulomb force for each salt influenced chloride and co-ions transport. Previous evaluation of electrodialysis treatment, with diagrams of chemical speciation of the solutions and determination of limiting current for each solution may ensure the best efficiency in the treatment process.

A crescente demanda de água compromete rios, lagos e reservatórios. Tecnologias para tratamento de efluentes que permitam a reutilização da água vêm se tornando cada vez mais necessárias. Entre os contaminantes, o cloreto, por suas propriedades corrosivas, caracteriza um desafio para a utilização da água em diversas aplicações. Tratamentos físicoquímicos não removem o cloreto a níveis adequados, sendo assim, tecnologias alternativas, como a eletrodiálise, devem ser estudadas para garantir operação com alta eficiência e inserir estas alternativas mais significativamente no Brasil. A avaliação do transporte iônico está relacionada aos fenômenos que ocorrem na interface membrana-solução. Neste trabalho foi avaliada a eficiência de eletrodiálise na remoção de cloreto por uma membrana aniônica heterogênea comercial (HDX-200). Soluções de NaCl, NiCl2, CaCl2 e AlCl3 foram avaliadas, a fim de verificar o efeito dos co-íons no transporte de cloreto. Os diagramas de especiação química das soluções indicaram a necessidade de ajustes de pH anteriores ao tratamento e trouxeram informações sobre a ocorrência de complexos. Após a determinação da corrente limite para cada solução, estas foram tratadas e a eficiência do tratamento foi avaliada. A corrente limite foi mais elevada para a solução de NaCl, onde a extração percentual de cloreto foi maior que às demais soluções, indicando que o raio iônico hidratado do co-íon influencia no transporte do contra-íon cloreto. Verificou-se a ocorrência de duas correntes limites para a solução NiCl2, que podem estar associadas à uma fração de sal não dissociada e a variações de pH na interface membrana-solução. Para os sais de níquel e alumínio, uma baixa eficiência de corrente foi verificada e pode estar relacionada à ocorrência de precipitação. Parâmetros como o peso molecular e raio iônico hidratado do co-íon (cátion), além da força de Coulomb para cada sal, influenciaram no transporte de cloreto e dos co-íons. Avaliações anteriores ao tratamento por eletrodiálise, pelo diagrama de especiação química das soluções, e a determinação da corrente limite para cada solução, pode garantir melhor eficiência do processo de tratamento. / The increasing water demand jeopardizes rivers, lakes and reservoirs. Technologies for the treatment of effluents which allow water reuse have become more and more necessary. Among the contaminants there is the chloride, which due to its corrosive properties characterizes a challenge in water reuse in several applications. Physico-chemical treatments do not remove sufficiently the chloride; thus, alternative technologies, such as electrodialysis, must be studied in order to increase its efficiency and insert it more significantly in Brazil. The evaluation of ionic transport is related to the phenomena that occur on the membrane-solution interface. The efficiency of electrodialysis in the removal of chloride through a commercial heterogeneous anionic membrane (HDX-200) was evaluated in this study. NaCl, NiCl2, CaCl2 and AlCl3 solutions were assessed in order to verify the co-ions effects on chloride transport. The chemical speciation diagrams of the solutions indicated the need to adjust pH previously to treatment and provided information about the occurrence of complexes. After determining the limiting current for each solution, these were treated, and treatment efficiency was evaluated. The NaCl solution presented the highest limiting current, in which the percentual extraction of chloride was higher than to the other solutions indicating that the hydrated ionic radius of the co-ion influences the transport of the counterion chloride. The occurrence of two limiting currents for the NiCl2 solution was verified, which can be related to a non-dissociated fraction of salt and pH variations on the membrane-solution interface. A low efficiency of current was verified for nickel and aluminum salts, and it may be associated to precipitation occurrence. Molecular weight and the hydrated ionic radius of the co-ions (cations) besides the Coulomb force for each salt influenced chloride and co-ions transport. Previous evaluation of electrodialysis treatment, with diagrams of chemical speciation of the solutions and determination of limiting current for each solution may ensure the best efficiency in the treatment process.

SAMPAIO, V. C. S. Pré tratamento de água para abastecimento humano utilizando processo eletrolítico por corrente contínua pulsada. 2016. 158 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-12-26T12:56:53Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_vcssampaio.pdf: 3494404 bytes, checksum: 594aa5356705e3c9a5e3dd9c75af4260 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-01-06T13:32:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_vcssampaio.pdf: 3494404 bytes, checksum: 594aa5356705e3c9a5e3dd9c75af4260 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-06T13:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_vcssampaio.pdf: 3494404 bytes, checksum: 594aa5356705e3c9a5e3dd9c75af4260 (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / This research evaluated the pulsed direct current electrolytic process in the treatment of Water. Laboratory-scale and pilot-scale tests were performed. In the experiment in Laboratory, the effects caused by types of electrodes (platinum, Stainless, aluminum and carbon steel) in several times of reaction in the raw water of the dam Gavião, besides comparing the chemical and physical reactions of the four electrodes in a reaction. In the jars test, the electrodes with oxidant characteristics Combined with a water clarification process and evaluated which electrode was most efficient. 50% and 100% of the dosage of reagents were tested in the process. In the pilot-scale test, Two configurations were tested in the pre-oxidation stage of water: a combined system With electrocoagulation (carbon steel electrodes) and electro-oxidation (steel electrodes Stainless steel electrodes) and an electro-oxidation-only system (stainless steel Platinum electrodes). In the electrocoagulation and electro-oxidation system, the removal Turbidity, apparent color and SUVA (specific ultraviolet light absorbance) at a flow rate of Operation of 10 L ∙ min-1 and with filtration rate of 326 m3 · m-2 · day-1. In the electrooxidation system, A factorial planning was done using the variable \"reagents\" in the Coagulation and flocculation and \"flow\". After the optimization of the electro-oxidation system, other Pre-oxidants were compared with the technology. In the laboratory scale, the results Showed that the electrodes of aluminum and carbon steel denoted coagulant actions on the While the stainless steel and platinum electrodes expressed oxidative actions. At the Jars test, the combination of the platinum electrodes with 100% of the reagent dosage Indicated greater efficiency in the removal of apparent color and turbidity. The electrocoagulation system And electro-oxidation in pilot scale met the requirements of Ordinance 2,914 in relation to color Apparent and turbidity and achieved a 19.51% to 26.45% removal of SUVA. In the system of Electro-oxidation in pilot scale, three different conditions of the system met the requirements Of Ordinance 2,914, in relation to the apparent color and turbidity. It was verified that only the \"Reagents\" was significant for the removal of turbidity, and the \"reagents\" and \"flow\" Were significant for the removal of apparent color, while the factors \"reagents\", \"flow\" And the interaction of the two were significant for removal of SUVA. In the comparison with Other pre-oxidants, the electrolytic process proved to be as efficient as chlorine and dioxide Of chlorine. No technology, however, has managed to meet the limits imposed by the Ordinance 2,914 / MS for total trihalomethanes. The electrolytic process by direct current Pulsed was shown to be effective in the pre-oxidation step in water treatment. / Essa pesquisa avaliou o processo eletrolítico por corrente contínua pulsada no tratamento de água. Foram realizados testes em escala laboratorial e em escala-piloto. No experimento em escala laboratorial, investigaram-se os efeitos provocados por tipos de eletrodos (platina, aço inoxidável, alumínio e aço carbono) em diversos tempos de reação na água bruta do açude Gavião, além de comparar as reações químicas e físicas dos quatro eletrodos em um tempo de reação. No teste de jarros, foram utilizados os eletrodos com características oxidantes combinado com um processo de clarificação da água e avaliado qual eletrodo era mais eficiente. Foram testadas 50% e 100% da dosagem de reagentes no processo. No teste em escala-piloto, foram testadas duas configurações na etapa de pré-oxidação da água: um sistema combinado com eletrocoagulação (eletrodos de aço carbono) e eletro-oxidação (eletrodos de aço inoxidável) e um sistema somente de eletro-oxidação (eletrodos de aço inoxidável com eletrodos de platina). No sistema de eletrocoagulação e eletro-oxidação, avaliou-se a remoção de turbidez, cor aparente e SUVA (absorbância específica da luz ultravioleta) em uma vazão de operação de 10 L∙min-1 e com taxa de filtração de 326 m3·m-2·dia-1. No sistema de eletrooxidação, foi realizado um planejamento fatorial utilizando a variável “reagentes” na coagulação e floculação e “vazão”. Após a otimização do sistema de eletro-oxidação, outros pré-oxidantes foram comparados com a tecnologia. Na escala laboratorial, os resultados mostraram que os eletrodos de alumínio e aço carbono denotaram ações coagulantes sobre a água bruta, enquanto os eletrodos de aço inoxidável e platina exprimiram ações oxidativas. No teste de jarros, a combinação dos eletrodos de platina com 100% da dosagem de reagentes apontou maior eficiência na remoção de cor aparente e turbidez. O sistema de eletrocoagulação e eletro-oxidação em escala-piloto atendeu às exigências da Portaria 2.914 em relação a cor aparente e turbidez e conseguiu uma remoção de 19,51% a 26,45% de SUVA. No sistema de eletro-oxidação em escala-piloto, três condições diferentes do sistema atenderam às exigências da Portaria 2.914, em relação à cor aparente e turbidez. Foi verificado que somente o fator “reagentes” foi significativo para a remoção de turbidez, e os fatores “reagentes” e “vazão” foram significativos para a remoção de cor aparente, enquanto os fatores “reagentes”, “vazão” e a interação dos dois foram significativos para a remoção de SUVA. Na comparação com outros pré-oxidantes, o processo eletrolítico se mostrou tão eficiente quanto o cloro e o dióxido de cloro. Nenhuma tecnologia, entretanto, conseguiu atender os limites impostos pela Portaria 2.914/MS quanto aos trihalometanos totais. O processo eletrolítico por corrente contínua pulsada se mostrou eficaz na etapa de pré-oxidação em tratamento de água.

A crescente demanda de água compromete rios, lagos e reservatórios. Tecnologias para tratamento de efluentes que permitam a reutilização da água vêm se tornando cada vez mais necessárias. Entre os contaminantes, o cloreto, por suas propriedades corrosivas, caracteriza um desafio para a utilização da água em diversas aplicações. Tratamentos físicoquímicos não removem o cloreto a níveis adequados, sendo assim, tecnologias alternativas, como a eletrodiálise, devem ser estudadas para garantir operação com alta eficiência e inserir estas alternativas mais significativamente no Brasil. A avaliação do transporte iônico está relacionada aos fenômenos que ocorrem na interface membrana-solução. Neste trabalho foi avaliada a eficiência de eletrodiálise na remoção de cloreto por uma membrana aniônica heterogênea comercial (HDX-200). Soluções de NaCl, NiCl2, CaCl2 e AlCl3 foram avaliadas, a fim de verificar o efeito dos co-íons no transporte de cloreto. Os diagramas de especiação química das soluções indicaram a necessidade de ajustes de pH anteriores ao tratamento e trouxeram informações sobre a ocorrência de complexos. Após a determinação da corrente limite para cada solução, estas foram tratadas e a eficiência do tratamento foi avaliada. A corrente limite foi mais elevada para a solução de NaCl, onde a extração percentual de cloreto foi maior que às demais soluções, indicando que o raio iônico hidratado do co-íon influencia no transporte do contra-íon cloreto. Verificou-se a ocorrência de duas correntes limites para a solução NiCl2, que podem estar associadas à uma fração de sal não dissociada e a variações de pH na interface membrana-solução. Para os sais de níquel e alumínio, uma baixa eficiência de corrente foi verificada e pode estar relacionada à ocorrência de precipitação. Parâmetros como o peso molecular e raio iônico hidratado do co-íon (cátion), além da força de Coulomb para cada sal, influenciaram no transporte de cloreto e dos co-íons. Avaliações anteriores ao tratamento por eletrodiálise, pelo diagrama de especiação química das soluções, e a determinação da corrente limite para cada solução, pode garantir melhor eficiência do processo de tratamento. / The increasing water demand jeopardizes rivers, lakes and reservoirs. Technologies for the treatment of effluents which allow water reuse have become more and more necessary. Among the contaminants there is the chloride, which due to its corrosive properties characterizes a challenge in water reuse in several applications. Physico-chemical treatments do not remove sufficiently the chloride; thus, alternative technologies, such as electrodialysis, must be studied in order to increase its efficiency and insert it more significantly in Brazil. The evaluation of ionic transport is related to the phenomena that occur on the membrane-solution interface. The efficiency of electrodialysis in the removal of chloride through a commercial heterogeneous anionic membrane (HDX-200) was evaluated in this study. NaCl, NiCl2, CaCl2 and AlCl3 solutions were assessed in order to verify the co-ions effects on chloride transport. The chemical speciation diagrams of the solutions indicated the need to adjust pH previously to treatment and provided information about the occurrence of complexes. After determining the limiting current for each solution, these were treated, and treatment efficiency was evaluated. The NaCl solution presented the highest limiting current, in which the percentual extraction of chloride was higher than to the other solutions indicating that the hydrated ionic radius of the co-ion influences the transport of the counterion chloride. The occurrence of two limiting currents for the NiCl2 solution was verified, which can be related to a non-dissociated fraction of salt and pH variations on the membrane-solution interface. A low efficiency of current was verified for nickel and aluminum salts, and it may be associated to precipitation occurrence. Molecular weight and the hydrated ionic radius of the co-ions (cations) besides the Coulomb force for each salt influenced chloride and co-ions transport. Previous evaluation of electrodialysis treatment, with diagrams of chemical speciation of the solutions and determination of limiting current for each solution may ensure the best efficiency in the treatment process.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-04-08T19:23:26Z No. of bitstreams: 1 2015_GabrielFerreiradaSilvaBrito.pdf: 1570431 bytes, checksum: 3c70ee2798874853f1aa56156eb0b454 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-04-12T20:12:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_GabrielFerreiradaSilvaBrito.pdf: 1570431 bytes, checksum: 3c70ee2798874853f1aa56156eb0b454 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-12T20:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_GabrielFerreiradaSilvaBrito.pdf: 1570431 bytes, checksum: 3c70ee2798874853f1aa56156eb0b454 (MD5) / O processo de produção do biodiesel merece atenção quanto à geração de resíduos. A etapa de purificação do biodiesel é geradora de grandes volumes de água de lavagem, numa proporção de até 1:3 biodiesel:água de lavagem. Considerando o crescimento atual na produção de biodiesel e consequentemente o volume gerado da água de lavagem, é de grande importância o eficiente tratamento deste resíduo impedindo que ele chegue aos corpos hídricos na sua forma bruta. Devido ao seu baixo custo e elevada taxa de degradação de compostos orgânicos em soluções aquosas, os processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton apresentam-se como boas alternativas para o tratamento da água de lavagem do biodiesel e, por este motivo foram avaliados neste trabalho. As amostras de água de lavagem foram obtidas em escala laboratorial e caracterizadas. Apresentaram teor de COT de 40700 ± 570 mg L-1; TOG de 2237 ± 204 mg L-1; DQO de 24210 ± 265 mg L-1 e valor de CL50 para o teste FET de 0,118 % em pH 7. Foram avaliadas as melhores concentrações de Fe(II) e H2O2 pelo processo Fenton, que foi realizado utilizando como fonte de ferro o FeSO4⋅7H2O, para obter uma concentração de Fe2+ de 20 mg L-1 e 250 μL de volume de peróxido de hidrogênio 30 % v/v adicionado a cada 15 min em 100 mL de amostra sob agitação constante, devido ao seu desempenho e menor impacto ambiental. O processo foto-Fenton foi realizado utilizando as mesmas concentrações para o Fenton, porém dentro de um reator caseiro sob irradiação de uma lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão de potência de 125 W sem o bulbo. Para avaliar a influência da luz e do peróxido, os processos UV e UV/H2O2 também foram avaliados. Amostras foram coletadas periodicamente para avaliação do COT até 300 min para o Fenton e 480 min para os demais processos. O processo Fenton não reduziu de forma significativa os compostos orgânicos do resíduo e por esta razão foi descontinuado em 300 min. No entanto, no período de 480 min, nenhum processo foi suficiente para remover 100 % dos contaminantes orgânicos da água de lavagem. O foto-Fenton apresentou o melhor desempenho reduzindo 93,8 % do COT. Embora apresente remoção satisfatória do COT, o processo foto-Fenton não é suficiente para enquadrar o efluente, dentro do tempo proposto, na norma para lançamento de efluentes para águas salobras ou águas salinas (CONAMA 430/2011), nem tampouco reduzir a toxicidade do efluente, que aumenta após o tratamento. / Biodiesel production process need some attention of the residue generation. The purification step generate a lot amount of biodiesel wastewater up in a 1:3 biodiesel: wastewater proportion. Considering the current growth in biodiesel production and, consequently, the wastewater volume, the treatment of this residue is important to prevent that it get in a water bodies in raw form. Due his low cost and high organic compounds degradation rates, the advanced oxidation processes Fenton and photo-Fenton are good alternatives for the treatment of biodiesel wastewater and that is the reason why they were used in this work. Biodiesel wastewater samples were obtained in a laboratory scale and characterized by TOC (40700 ± 204 mg L-1), Oil & Grease (2237 ± 204 mg L-1), COD (24210 ± 265 mg L-1) and LC50 (0,118 % in pH 7) for the FET. The best concentration from Fe(II) and H2O2 were evaluated to Fenton process, that used FeSO4⋅7H2O as iron source to obtain a [Fe2+] = 20 mg L-1 and 250 μL of H2O2 30 % v/v add each 15 min in 100 mL of sample under constant stirring, due his performance and low environmental impact. Photo-Fenton process was carried out using same concentrations of Fenton but inside a homemade reactor under irradiation of a 125W mercury mid-pressure lamp without bulb. To evaluate the light and the peroxide influence, the processes UV and UV/H2O2 were carried out too. Samples were collected periodically until 300 min for Fenton and 480 min for the other processes for TOC measures. Fenton did not reduce significantly the organic compounds and for that reason was stopped in 300 min. However, no one reduce 100 % of organic contaminants of the biodiesel wastewater. The photo-Fenton showed the best performance and reduced approximately 93.2 % of COT, but was not enough to put the residue accord legislation (CONAMA 430/2011) and nor reduced the toxicity of effluent.

Submitted by Priscilla Brito Oliveira (priscilla.b.oliveira@gmail.com) on 2009-10-02T20:10:50Z No. of bitstreams: 1 2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2009-10-05T14:58:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-05T14:58:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_FlaviaFerreiraAmorim.pdf: 4120631 bytes, checksum: 096fd7d2bfb24128040a5bfdc5005689 (MD5) Previous issue date: 2007-11 / O presente trabalho teve como objetivo avaliar a remoção dos contaminantes orgânicos β- estradiol e das saxitoxinas (STX, dc-STX e Neo-STX) por nanofiltração. A escolha dos contaminantes foi motivada pela crescente presença desses compostos em mananciais de abastecimento e o potencial de causar danos à saúde humana mesmo em baixas concentrações. Pesquisas demonstram que a eficiência de remoção pelo tratamento convencional não é suficiente para evitar os possíveis efeitos adversos e por isso um tratamento avançado precisa ser considerado para remoção desses contaminantes. Os ensaios de nanofiltração foram realizados em um sistema com dispositivo de separação em membranas de fluxo tangencial, em escala de bancada, com recirculação do concentrado. A pressão de trabalho aplicada no sistema foi de 689kPa e a velocidade tangencial constante foi de aproximadamente 0,4m/s. A temperatura da água de alimentação foi mantida em cerca de 25°C. Foram testados dois tipos de membranas, uma de acetato de celulose e outra composta de poliamida sobre suporte de polissulfona. Dois tipos de águas de estudo foram utilizados e, além disso, a influência do valor do pH da água no processo de remoção dos contaminantes foi avaliada. A água de estudo tipo I consistia de água deionizada contaminada com β-estradiol em concentração constante de aproximadamente 10 μg/L. A água tipo II consistia de água deionizada contaminada com saxitoxinas originadas da cepa de Cylindropermopsis raciborskii. A concentração de saxitoxinas foi variável, dependendo da concentração resultante do cultivo da cianobactéria. A quantificação do β-estradiol foi realizada pelo método “Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay” (ELISA) e das saxitoxinas pela Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (CLAE). Os resultados dos ensaios demonstraram que o mecanismo de adsorção contribuiu para remoção tanto do β-estradiol, quanto das saxitoxinas. As remoções de β-estradiol foram maiores para a membrana composta do que para a membrana de acetato de celulose, no entanto a porcentagem de remoção real não pode ser avaliada, pois não se alcançou o equilíbrio na remoção. Para as saxitoxinas as remoções foram maiores para a membrana de acetato de celulose do que para a membrana composta. A elevação do valor de pH promoveu a redução do fenômeno da adsorção na membrana para os contaminantes estudados e influenciou positivamente o processo, elevando bastante as eficiências de remoção de β-estradiol e saxitoxinas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The aim of work was to investigate the removal of β-estradiol and saxitoxins (STX, dc- STX and Neo-STX) by nanofiltration. These contaminants were selected due to its growing detection in drinking water reservoirs and their potential risk to human health, even at low concentrations. According to the literature, these substances are only poorly removed by conventional water and wastewater treatments and it is necessary to consider advanced treatment processes for efficient removal. The experiments were carried out in a laboratory scale cross-flow filtration system with recirculation of the concentrate. The applied pressure was fixed at 689kPa and the constant cross-flow velocity was 0,4m/s. The temperature of feed solution was kept at about 25°C. Two nanofiltration membranes, polyamide thin film composite and cellulose acetate, were tested for the removal of β-estradiol and saxitoxins. The influence of pH solution on contaminants retention was also examined. Feed water type I was prepared by spiking estradiol into mili-Q water to make up a solution containing about 10μg/L of β-estradiol. Feed water type II contained variable concentration of saxitoxins extracted from Cylindropermopsis raciborskii culture. β-estradiol and saxitoxins concentrations were quantified by Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay (ELISA) method and High Performance Liquid Cromatography (HPLC), respectively. The results suggest that the adsorption mechanism contributes for the removal of both β- estradiol and saxitoxins by nanofiltration. The thin film composite membrane exhibited higher performance in terms of β-estradiol rejection, but the actual percentage removed was not obtained because the steady-state was not reached. The cellulose acetate exhibited a higher performance in terms of the saxitoxins rejection. The adsorption of both β- estradiol and saxitoxins on the membranes decreased when the pH of the feed water was increased. At the higher pH value, β-estradiol and saxitoxins rejections also increased.