Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaCPAM_Tese.pdf: 1121548 bytes, checksum: 75f9a451aff8c4991fa41301b935efcc (MD5) Previous issue date: 2001-07-05 / The heavy metals are used in many industrial processes and when discharged to the environment can cause harmful effects to human, plants and animals. The adsorption technology has been used as an effective methodology to remove metallic ions. The search for new adsorbents motivated the development of this research, accomplished with the purpose of removing Cr (III) from aqueous solutions. Diatomite, chitosan, Filtrol 24TM and active carbon were used as adsorbents. To modify the adsorbent surface was used a bicontinuous microemulsion composed by water (25%), kerosene (25%), saponified coconut oil (10%) and as co-surfactant isoamyl or butyl alcohols (40%). With the objective of developing the best operational conditions the research started with the surfactant synthesis and after that the pseudo-ternary diagrams were plotted. It was decided to use the system composed with isoamyl alcohol as co-surfactant due its smallest solubility in water. The methodology to impregnate the microemulsion on the adsorbents was developed and to prepare each sample was used 10 g of adsorbent and 20 mL of microemulsion. The effect of drying time and temperature was evaluated and the best results were obtained with T = 65 ?C and t = 48 h. After evaluating the efficiency of the tested adsorbents it was decided to use chitosan and diatomite. The influence of the agitation speed, granule size, heavy metal synthetic solution concentration, pH, contact time between adsorbent and metal solution, presence or not of NaCl and others metallic ions in the solution (copper and nickel) were evaluated. The adsorption isotherms were obtained and Freundlich and Langmuir models were tested. The last one correlated better the data. With the purpose to evaluate if using a surfactant solution would supply similar results, the adsorbent surface was modified with this solution. It was verified that the adsorbent impregnated with a microemulsion was more effective than the one with a surfactant solution, showing that the organic phase (kerosene) was important in the heavy metal removal process. It was studied the desorption process and verified that the concentrated minerals acids removed the chromium from the adsorbent surface better than others tested solutions. The treatment showed to be effective, being obtained an increase of approximately 10% in the chitosan s adsorption capacity (132 mg of Cr3+ / g adsorbent), that was already quite efficient, and for diatomite, that was not capable to remove the metal without the microemulsion treatment, it was obtained a capacity of 10 mg of Cr3+ / g adsorbent, checking the applied treatment effectiveness / Os metais pesados s?o utilizados em muitos processos industriais e, quando descartados ao meio ambiente, podem ocasionar efeitos prejudiciais aos seres vivos. O processo de adsor??o vem sendo utilizado como metodologia eficaz para a remo??o de ?ons met?licos. A busca por novos adsorventes motivou o desenvolvimento deste trabalho, realizado com o objetivo de remover Cr (III) de solu??es aquosas. Utilizou-se como adsorventes: diatomita, quitosana, Filtrol 24TM e carv?o ativo. Empregou-se como agente modificador dos adsorventes uma microemuls?o bicont?nua composta de ?gua (25 %), querosene (25 %), ?leo de coco saponificado (10 %) e cotensoativo (?lcool isoam?lico ou but?lico, 40 %). Com o objetivo de obter as melhores condi??es operacionais partiu-se da obten??o do tensoativo e obteve-se os diagramas pseudotern?rios. Resolveu-se empregar o sistema contendo o ?lcool isoam?lico devido sua menor solubilidade em ?gua. Desenvolveu-se a t?cnica de impregna??o da microemuls?o sobre os adsorventes e, para o preparo de cada amostra, empregou-se 10 g de adsorvente e 20 mL de microemuls?o. Avaliou-se o efeito do tempo de secagem e da temperatura, obtendo-se os melhores resultados com T = 65 ?C e t = 48 h. Ap?s avaliar a efici?ncia dos adsorventes testados resolveu-se utilizar a quitosana e a diatomita e avaliou-se a influ?ncia da velocidade de agita??o, granulometria, concentra??o, pH, presen?a de outros c?tions met?licos (cobre e n?quel) e NaCl na solu??o e o tempo de contato do adsorvente com a solu??o de metal. Obteve-se as isotermas de adsor??o e testou-se os modelos de Freundlich e Langmuir, que correlacionou melhor os dados. Com o prop?sito de verificar se o emprego de uma solu??o de tensoativo forneceria resultados semelhantes, tratou-se o adsorvente com esta solu??o e verificou-se que o adsorvente impregnado com a microemuls?o foi mais efetivo, comprovando que a fase org?nica (querosene) era importante para o processo. Estudou-se o processo de dessor??o e verificou-se que os ?cidos minerais concentrados eluiam melhor o cromo. O tratamento mostrou-se eficaz obtendo-se um aumento na capacidade de adsor??o de cromo de aproximadamente 10 % para a quitosana (132 mg de Cr3+/ g adsorvente), que j? era bastante eficiente, e, para a diatomita, que n?o era capaz de remover o metal, obteve-se uma capacidade de 10 mg de Cr3+/g adsorvente, comprovando a efic?cia do tratamento aplicado

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KlismeryaneCM_TESE_Parcial.pdf: 534814 bytes, checksum: 7f809659b18392cc6ade30651d315ef5 (MD5) Previous issue date: 2013-11-29 / The drilling fluid used to assist in the drilling operation of oil wells, accumulates solids inherent in the formation as it is circulated in the well, interfering in the fluid performance during operation. It is discarded after use. The disposal of these fluids causes one of the most difficult environmental problems in the world. This study aims to promote liquid phase separation of drilling fluids, which have circulated in oil wells, and enable this recovered liquid to formulate a new fluid. For this, non-ionic surfactants were used in order to select the best outcome in phase separation. Five real water-based drilling fluids were utilized, which were collected directly from the fields of drilling oil wells, classified as polymeric fluids. The methodology used consisted in combining the fluid with surfactant and then subjecting it to a process of centrifugation or decantation. The decantating tests were scheduled through experimental planning 23 and 32, using as variables the percentage (%) of surfactant utilized and the stirring time in minutes. The surfactants used were ethoxylated nonylphenol and lauryl alcohol ethoxylated with different degrees of ethoxylation. Phase separation was monitored first by tests of stability, and subsequently by the height of the interface in beakers of 100 mL. The results showed that from the surfactants studied, the lauryl alcohol ethoxylated with 3 ethoxylation units has been the most effective in the phase separation process of the drilling fluids tested. The statistical tool used was of great industrial value regarding the programming phase separation in drilling fluids. In conclusion, the liquid phase separated using surfactant can be reused for a new formulation of drilling fluid with similar properties of a new fluid, assuring its efficiency. And in the resulting analysis it is also suggested that the adsorption is the mechanism that leads the phase separation, with surfactant adsorbing in the active solids / O fluido de perfura??o, utilizado para auxiliar na opera??o de perfura??o de po?os de petr?leo, acumula s?lidos inerentes a forma??o ? medida que ? circulado no po?o durante a perfura??o, interferindo no seu desempenho durante a opera??o. Assim, ap?s o uso ele ? descartado, gerando um dos passivos ambientais mais dif?ceis de recuperar em todo o mundo. O presente estudo tem por finalidade promover a separa??o da fase l?quida de fluidos de perfura??o que j? foram circulados em po?os de petr?leos, habilitando seu uso para formula??o de um novo fluido. Para isso, foram utilizados tensoativos n?o i?nicos a fim de selecionar o que melhor atuasse na separa??o de fases. Foram utilizados cinco fluidos de perfura??o base ?gua, reais coletados diretamente nos campos de perfura??o de po?os de petr?leo, classificados como fluidos polim?ricos. A metodologia utilizada constitui-se basicamente em aditivar o fluido com o tensoativo e depois submet?-lo ? um processo de centrifuga??o ou decanta??o. Os ensaios de decanta??o foram programados atrav?s do planejamento experimental 23 e 32, utilizando como vari?veis o % de tensoativo utilizado e o tempo de agita??o em minutos. Os tensoativos utilizados foram o nonilfenol etoxilado e o ?lcool laur?lico etoxilado, ambos com diferentes graus de etoxila??o. A separa??o de fases foi acompanhada inicialmente por ensaios de estabilidade e, posteriormente, pela altura da interface em provetas de 100 mL. Os resultados obtidos mostraram que, dentre os tensoativos estudados, o ?lcool laur?lico etoxilado, com 3 unidades de etoxila??o, foi o que atuou de forma mais eficiente no processo de separa??o de fases dos fluidos de perfura??o estudados. A aplica??o de planejamentos estat?sticos pode ser uma ferramenta de grande valor industrial no que diz respeito a programa??o de separa??o de fases em fluidos de perfura??o. Concluiuse que a fase l?quida separada utilizando tensoativos pode ser reutilizada na formula??o de um novo fluido de perfura??o, com propriedades semelhantes a de um fluido novo, garantindo a efic?cia do mesmo. Com a an?lise dos resultados sugere-se, ainda, que a adsor??o ? o mecanismo que governa a separa??o de fases, com o tensoativo adsorvendo-se nos s?lidos ativos / 2020-01-01

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KahildeteRFD_TESE.pdf: 2018469 bytes, checksum: 2bf4c3c4dd7f5e60e73413d8e6ce2dd5 (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / The diesel combustion form sulfur oxides that can be discharged into the atmosphere as particulates and primary pollutants, SO2and SO3, causing great damage to the environment and to human health. These products can be transformed into acids in the combustion chamber, causing damage to the engines. The worldwide concern with a clean and healthy environment has led to more restrictive laws and regulations regulating the emission levels of pollutants in the air, establishing sulfur levels increasingly low on fuels. The conventional methods for sulfur removal from diesel are expensive and do not produce a zero-level sulfur fuel. This work aims to develop new methods of removing sulfur from commercial diesel using surfactants and microemulsion systems. Its main purpose is to create new technologies and add economic viability to the process. First, a preliminary study using as extracting agent a Winsor I microemulsion system with dodecyl ammonium chloride (DDACl) and nonyl phenol ethoxylated (RNX95) as surfactant was performed to choose the surfactant. The RNX95 was chosen to be used as surfactant in microemulsioned systems for adsorbent surface modification and as an extracting agent in liquid-liquid extraction. Vermiculite was evaluated as adsorbent. The microemulsion systems applied for vermiculite surface modification were composed by RNX95 (surfactant), n-butanol (cosurfactant), n-hexane (oil phase), and different aqueous phases, including: distilled water (aqueous phase),20ppm CaCl2solution, and 1500ppm CaCl2solution. Batch and column adsorption tests were carried out to estimate the ability of vermiculite to adsorb sulfur from diesel. It was used in the experiments a commercial diesel fuel with 1,233ppm initial sulfur concentration. The batch experiments were performed according to a factorial design (23). Two experimental sets were accomplished: the first one applying 1:2 vermiculite to diesel ratio and the second one using 1:5 vermiculite to diesel ratio. It was evaluated the effects of temperature (25?C and 60?C), concentration of CaCl2in the aqueous phase (20ppm and 1500ppm), and vermiculite granule size (65 and 100 mesh). The experimental response was the ability of vermiculite to adsorb sulfur. The best results for both 1:5 and 1:2 ratios were obtained using 60?C, 1500ppm CaCl2solution, and 65 mesh. The best adsorption capacities for 1:5 ratio and for 1:2 ratio were 4.24 mg sulfur/g adsorbent and 2.87 mg sulfur/g adsorbent, respectively. It was verified that the most significant factor was the concentration of the CaCl2 solution. Liquid-liquid extraction experiments were performed in two and six steps using the same surfactant to diesel ratio. It was obtained 46.8% sulfur removal in two-step experiment and 73.15% in six-step one. An alternative study, for comparison purposes, was made using bentonite and diatomite asadsorbents. The batch experiments were done using microemulsion systems with the same aqueous phases evaluated in vermiculite study and also 20ppm and 1500 ppm BaCl2 solutions. For bentonite, the best adsorption capacity was 7.53mg sulfur/g adsorbent with distilled water as aqueous phase of the microemulsion system and for diatomite the best result was 17.04 mg sulfur/g adsorbent using a 20ppm CaCl2solution. The accomplishment of this study allowed us to conclude that, among the alternatives tested, the adsorption process using adsorbents modified by microemulsion systems was considered the best process for sulfur removal from diesel fuel. The optimization and scale upof the process constitutes a viable alternative to achieve the needs of the market / Os ?xidos de enxofre formados pela combust?o do ?leo diesel podem ser descarregados para a atmosfera sob a forma de particulados e poluentes prim?rios como SO2 e SO 3, acarretando grandes preju?zos ao meio ambiente e ? sa?de humana e, ainda, podem se transformar em ?cidos na c?mara de combust?o, causando danos aos motores. A preocupa??o mundial com o meio ambiente saud?vel e despolu?do tem levado ? institui??o de normas e leis no sentido de reduzir os n?veis de emiss?o de poluentes no ar, estabelecendo teores de enxofre cada vez mais baixos nos combust?veis, de modo a seter produtos menos agressivos ao meio ambiente e ? sa?de p?blica. Os m?todos convencionais de remo??o de enxofre do diesel t?m custo elevado, al?m de n?o serem capazes de produzir combust?veis com n?vel zero de enxofre. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver novos m?todos de remo??o de enxofre do diesel utilizando tensoativos e sistemas microemulsionados, procurando associar novas tecnologias e viabilidade econ?mica aos processos. Para escolha do tensoativo, foi feito um estudo de extra??o na regi?o de Winsor I, com cloreto de dodecilam?nio (DDACl) e nonil fenol etoxilado (RNX 95). A partir dos resultados foi escolhido o RNX 95, como constituinte dos sistemas microemulsionados utilizados na modifica??o dos adsorventes, para os processos de adsor??o e, como extratante, para extra??o l?quido-l?quido. Utilizou-se como adsorvente a vermiculita tratada com uma microemuls?o constitu?da por RNX 95 (tensoativo), n-butanol (cotensoativo), hexano (fase oleosa) e ?gua destilada, solu??o salina de CaCl220 ppm, solu??o salina de CaCl2 1500 ppm (fase aquosa), nos processos de adsor??o, em banho finito e em coluna, cuja fase fluida foi o ?leo diesel comercial (1233 ppm de enxofre). Na etapa de adsor??o em banho finito aplicaram-se duas abordagens estat?sticas pelo m?todo do planejamento fatorial completo (23), com tr?s vari?veis (temperatura, concentra??o da solu??o salina de CaCl2 e granulometria da vermiculita) em dois n?veis experimentais (superior e inferior), variando a raz?o vermiculita:diesel, sendo um planejamento fatorial para a raz?o igual a 1:2 e outro para raz?o igual a 1:5. A resposta experimental foi a capacidade da vermiculita em adsorver o enxofre. Os melhores resultados, tanto para a raz?overmiculita/diesel de 1:5 como para a raz?o 1:2, foram obtidos a uma temperatura de 60?C, concentra??o de CaCl 2 1500 ppm e granulometria da vermiculita 65 mesh, obtendo-se capacidades de adsor??o de 4,24 mg/g para a raz?o 1:5 e 2,87 mg/g, para a raz?o 1:2, indicando que a vari?vel mais significativa, em ambas as raz?es, foi a concentra??o da solu??o salina de CaCl2. Na extra??o l?quido-l?quido, realizada em duas e em seis etapas, utilizou-se a mesma propor??o de tensoativoe diesel e obtiveram-se percentuais de extra??o de 46,8% e 73,15%, respectivamente. Foi realizado tamb?m um estudo alternativo de modifica??o de outros adsorventes para fins de compara??o. Os ensaios foram feitos em banho finito com bentonita e diatomita, modificadas com microemuls?o. Os agentes modificadores foram os j? estudados neste trabalho acrescidos de solu??es salinas de BaCl220 ppm e 1500 ppm, como fases aquosas dos sistemas microemulsionados. Para a bentonita a melhor capacidade de adsor??o foi de 7,53 mg/g utilizando o sistema microemulsionado com ?gua destilada na fase aquosa e para a diatomita o melhor resultado ocorreu com a microemuls?o contendo solu??o salina de CaCl2 20ppm, obtendo-se uma capacidade de adsor??o de 17,04 mg/g. A realiza??o deste estudo permite concluir que, dentre as alternativas testadas, a adsor??o utilizando adsorventes impregnados por microemuls?es foi considerado o melhor processo de remo??o do enxofre do diesel e que a sua otimiza??o e scale upconstitui-se em uma alternativa vi?vel e de custo compat?vel comas necessidades do mercado

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-03-27T17:40:38Z No. of bitstreams: 1 PaulaFabianePinheiroDoNascimento_DISSERT.pdf: 4732486 bytes, checksum: 94b023559d6c9cc5363ef32dad0d736e (MD5) / Approved for entry into archive by Monica Paiva (monicalpaiva@hotmail.com) on 2017-03-27T17:52:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PaulaFabianePinheiroDoNascimento_DISSERT.pdf: 4732486 bytes, checksum: 94b023559d6c9cc5363ef32dad0d736e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T17:52:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaulaFabianePinheiroDoNascimento_DISSERT.pdf: 4732486 bytes, checksum: 94b023559d6c9cc5363ef32dad0d736e (MD5) Previous issue date: 2015-07-24 / Tendo em vista o aquecimento global promovido pela emiss?o de CO2, h? grande necessidade de desenvolver pesquisas que elimine esse poluente, principalmente com novos materiais, em particular res?duos s?lidos, viabilizando economicamente o processo. O presente trabalho tem como objetivo agregar valor ao carv?o rico em ?xidos met?licos originado da pir?lise do lodo do esgoto dom?stico e da serragem da madeira, para aplica??o no processo de adsor??o de CO2. Tamb?m foi avaliada a capacidade de adsor??o de CO2 com a ze?lita 13X comercial funcionalizada com grupo amina. As atividades experimentais realizadas compreenderam a ativa??o qu?mica dos carv?es com KOH e f?sica (atmosfera de nitrog?nio), funcionaliza??o da ze?lita 13X com MEA, caracteriza??o das amostras pelas t?cnicas BET, DRX, FRX, MEV e TG. A avalia??o da capacidade adsortiva dos s?lidos, frente ? adsor??o do CO2, foi realizada atrav?s dos processos est?tico (com mistura de 4% de CO2 e 96% de g?s inerte) e din?mico, sendo este ?ltimo, com uma mistura sint?tica de CO2, CO, CH4, H2 e hidrocarbonetos. No processo est?tico (utilizando um microadsorvedor acoplado a uma balan?a de suspens?o magn?tica), realizado na temperatura de 25?C e press?es de 0,5 a 5,0 bar, foram constru?das as isotermas de equil?brio da adsor??o, cuja equa??o do modelo (Langmuir) foi utilizada no balan?o de massa aplicado ao modelo din?mico. No processo din?mico de adsor??o, utilizando um reator de leito fixo, as curvas de rupturas foram obtidas na temperatura de 25?C, press?o de 1atm, vaz?o da mistura gasosa de 50 ml/min e 20 g de massa de adsorvente ativado termicamente. Os resultados mostraram que ap?s o tratamento qu?mico com KOH, os carv?es pirol?ticos obtiveram uma melhora significativa nas suas propriedades texturais, influenciando positivamente a sua capacidade adsortiva. O carv?o da pir?lise do lodo de esgoto teve sua ?rea superficial espec?fica aumentada de 8 a 11 vezes, ap?s a etapa de ativa??o, enquanto que para o carv?o da pir?lise da serragem da madeira esse aumento foi de 90 vezes. Os adsorventes tratados apresentaram os seguintes percentuais de remo??o de CO2: ze?lita pura - 63,32%, ze?lita funcionalizada com MEA - 67,89%, carv?o da pir?lise do lodo de esgoto - 41,46% e carv?o da pir?lise da serragem da madeira - 54,10%. O modelo din?mico aplicado se ajustou satisfatoriamente as curvas de rupturas com os valores experimentais, permitindo avaliar o coeficiente externo de transfer?ncia de massa (1,48 x 10-6 - 1,52 x 10-4 dm/min), o coeficiente de difus?o efetiva intrapart?cula (1,99 x 10-3 - 4,76 x 10-3 dm2/min) e o coeficiente de dispers?o axial do leito (3,54 x 10 -6 - 4,7 x 10-5 dm2/min).

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-07-26T18:05:15Z No. of bitstreams: 1 2017 - Albiane Carvalho Dias.pdf: 1710937 bytes, checksum: 54d2634d67d97d4c119e2aa8507ca99b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T18:05:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017 - Albiane Carvalho Dias.pdf: 1710937 bytes, checksum: 54d2634d67d97d4c119e2aa8507ca99b (MD5) Previous issue date: 2017-02-23 / CAPES / The inappropriate management of leachate can cause negative environmental impacts, in order to compromise the availability and quality of natural resources, reason of to their complex composition and high polluter potential. One of the alternatives for the treatment of landfill leachate is its combined treatment with domestic sewage in sewage treatment plants, although higher proportions of the leachate in the sewage could compromise the efficiency of the process. This study aimed to evaluate the efficiency of the combined treatment of landfill leachate and domestic sewage in biomass and activated carbon systems. For this, were used sequential batch reactors in lab-scale and two types of activated carbon - granular (GAC) and pulverized (PAC). The work consisted of two stages, among them they are: the tests where the reactors were fed with different mixtures of leachate/synthetic sewage (0, 2, 5 e 10%) and concentrations of GAC (0, 2, 4 e 6 g/L) operating with residence times 23h and sludge ages 28 days; and tests where the reactors were fed with a mixture of 5% leachate/sewage; fixed a PAC concentration of 6 g/L and were operated on with differents HRT of 23, 16 and 8 hours and sludge ages of 28, 28, and 17 days, respectively. It has been evaluated, the difference between the two types of carbon regarding COD removal efficiency, in the following configurations: fixing the concentration of carbono (6 g/L) and the percentage of leachate in the feed (5% v/v), for the batch time of 23 h and sludge age of 28 d. For the first step, it was possible to verify that the COD removal efficiency was higher in the reactors containing GAC and biomass when comparedes to the reactor containing only biomass. And along this stage of the experiment it was possible to observe that after the increase of leachate concentration in the feed there was a significant drop in COD removal efficiency. In the evaluation of the PACT? process, it was verified that the reactor with HRT of 23 h was the one that presented the best COD and color removal efficiencies the process, 79 and 44%, respectively. In the comparative tests between the two types of carbon, the PAC system proved to be much more efficient in the removal of COD, presenting an average efficiency of 79% when compared to the GAC system (63%). / O gerenciamento inadequado do lixiviado pode causar impactos ambientais negativos, de forma a comprometer a disponibilidade e qualidade dos recursos naturais, devido sua composi??o complexa e seu elevado potencial poluidor. Uma das alternativas para o tratamento de lixiviado de aterros sanit?rios ? o seu tratamento combinado com esgoto dom?stico em esta??es de tratamento de esgoto, embora propor??es mais elevadas do lixiviado no esgoto possam comprometer a efici?ncia do processo. Este trabalho teve por objetivo avaliar a efici?ncia do tratamento combinado de lixiviado de aterro sanit?rio e esgoto dom?stico em sistemas com biomassa e carv?o ativado. Para isto, foram utilizados reatores em batelada sequencial em escala de laborat?rio e dois tipos de carv?o ativado- granular (CAG) e pulverizado (CAP). O trabalho foi constitu?do de duas etapas, dentre elas est?o: os ensaios onde os reatores foram alimentados com diferentes misturas de lixiviado/esgoto sint?tico (0, 2, 5 e 10%) e concentra??es de CAG (0, 2, 4 e 6 g/L) operando com tempos de resid?ncia de 23 h e idades do lodo de 28 dias; e ensaios onde os reatores foram alimentados com uma mistura de 5% de lixiviado/esgoto, fixado uma concentra??o de CAP de 6 g/L e foram operados com diferentes tempos de resid?ncia de 23, 16 e 8 horas e idades de lodo de 28, 28, e 17 dias, respectivamente. Avaliou-se, ainda, a diferen?a entre os dois tipos de carv?o quanto ? efici?ncia de remo??o de DQO, nas seguintes configura??es: fixando a concentra??o de carv?o (6 g/L) e o percentual de lixiviado na alimenta??o (5% v/v), para o tempo de batelada de 23 h e idade do lodo de 28 d. Para a primeira etapa, foi poss?vel verificar que a efici?ncia de remo??o de DQO foi superior nos reatores contendo CAG e biomassa quando comparados ao reator contendo apenas biomassa. E ao longo desta etapa do experimento foi poss?vel observar que ap?s o aumento da concentra??o de lixiviado na alimenta??o houve queda significativa na efici?ncia de remo??o de DQO. Na avalia??o do processo PACT?, verificou-se que o reator com tempo de resid?ncia de 23 h foi o que apresentou as melhores efici?ncias de remo??o de DQO e cor do processo, 79 e 44%, respectivamente. Nos testes comparativos entre os dois tipos de carv?o, o sistema com CAP mostrou-se muito mais eficiente na remo??o de DQO, apresentando efici?ncia m?dia de 79%, quando comparado ao sistema com CAG (63%).

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JohnENV.pdf: 2614116 bytes, checksum: 0c3230c680d60ac346167f3aa79669e3 (MD5) Previous issue date: 2004-06-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The investigation of viability to use containers for Natural Gas Vehicle (NGV) storage, with different geometries of commercial standards, come from necessity to join the ambient, financial and technological benefits offered by the gas combustion, to the convenience of not modify the original proposal of the automobile. The use of these current cylindrical models for storage in the converted vehicles is justified by the excellent behavior that this geometry presents about the imposed tensions for the high pressure that the related reservoirs are submitted. However, recent research directed toward application of adsorbent materials in the natural gas reservoirs had proven a substantial redusction of pressure and, consequently, a relief of the tensions in the reservoirs. However, this study considers alternative geometries for NGV reservoirs, searching the minimization of dimensions and weight, remaining capacity to resist the tensions imposed by the new pressure situation. The proposed reservoirs parameters are calculated through a mathematical study of the internal pressure according to Brazilian standards (NBR) for pressure vessels. Finally simulations of the new geometries behavior are carried through using a commercially avaible Finite Element Method (FEM) software package ALGOR? to verify of the reservoirs efficincy under the gas pressure load / A investiga??o da viabilidade de se utilizar recipientes para armazenamento de g?s natural veicular (GNV), com geometrias diferentes dos padr?es comerciais, parte da necessidade de se aliar os benef?cios ambientais, financeiros e tecnol?gicos oferecidos pela combust?o do g?s, ? conveni?ncia de n?o se alterar a proposta original do autom?vel. O uso dos atuais modelos cil?ndricos para estocagem nos ve?culos convertidos justifica-se pelo excelente comportamento que essa geometria apresenta diante das tens?es provocadas pela alta press?o a que os referidos reservat?rios est?o submetidos. Entretanto, recentes pesquisas, voltadas para aplica??o de materiais adsorventes nos reservat?rios de g?s natural, comprovaram uma substancial redu??o de press?o e, consequentemente, um al?vio das tens?es nos reservat?rios. Diante desse contexto, este estudo prop?e geometrias alternativas para os reservat?rios de GNV buscando a minimiza??o das dimens?es e do peso, mantendo-se, por?m, a capacidade de resistir ?s tens?es impostas pela nova situa??o de press?o. Todos os par?metros geom?tricos dos reservat?rios propostos s?o calculados realizando o estudo matem?tico das tens?es internas de trabalho tomando como base ? norma brasileira (NBR). Por ?ltimo s?o realizadas simula??es do comportamento das novas geometrias fazendo uso do software comercial ALGOR? o qual se baseia no M?todo dos Elementos Finitos (MEF), para realizar a comprova??o da efici?ncia dos reservat?rios sob a press?o imposta pelo g?s

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-11T17:32:14Z No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-15T21:55:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-15T21:55:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JulyHerbertDaSilvaMariano_DISSERT.pdf: 1467170 bytes, checksum: 580209f3bb69ab431e0c78eef36c48f4 (MD5) Previous issue date: 2015-11-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Nesta disserta??o de mestrado, propomos uma modelagem computacional multiescala de fen?menos eletrocin?ticos em meios poroso carregados eletricamente. Consideramos um meio poroso r?gido e incompress?vel saturado por uma solu??o eletrol?tica contendo quatro solutos i?nicos monovalentes totalmente dilu?dos no solvente.Inicialmente, desenvolvemos a modelagem da dupla camada el?trica com a inten??o de computar o potencial el?trico, densidade superficial de cargas el?tricas e, considerando duas rea??es qu?micas, propomos um modelo 2-pK para calcular as adsor??es qu?micas que ocorrem no dom?nio da dupla camada el?trica. De posse do modelo nanosc?pico, desenvolvemos um modelo na microescala, onde as adsor??es eletroqu?micas de ?ons no dom?nio da camada dupla, rea??es de protona??o/deprotona??o e potencial zeta obtidos na escala nanosc?pica, s?o incorporados ao modelo na escala microsc?pica atrav?s das condi??es de interface fluido/s?lido do problema de Stokes e no transporte dos ?ons, modelado pelas equa??es de Nerst-Planck. Usando a t?cnica de homogeneiza??o de estrutura peri?dicas juntamente com a hip?tese de periodicidade do meio, deduzimos um modelo na escala macrosc?pica com respectivos problemas de c?lulas para os par?metros efetivos das equa??es macrosc?picas.Finalmente, fazendo uso do modelo 2-pK, simulamos os fen?menos de adsor??es eletroqu?micas em uma caulinita saturada por uma solu??o aquosa na micro escala. Em seguida fazemos duas simula??es macrosc?picas em regimes ?cidos e b?sico com a intens?o de observar a influ?ncia dos fen?menos na escala nano/microsc?pica sobre a macroescala. / In this master thesis, we propose a multiscale mathematical and computational model for electrokinetic phenomena in porous media electrically charged. We consider a porous medium rigid and incompressible saturated by an electrolyte solution containing four monovalent ionic solutes completely diluted in the aqueous solvent. Initially we developed the modeling electrical double layer how objective to compute the electrical potential, surface density of electrical charges and considering two chemical reactions, we propose a 2-pK model for calculating the chemical adsorption occurring in the domain of electrical double layer. Having the nanoscopic model, we deduce a model in the microscale, where the electrochemical adsorption of ions, protonation/ deprotonation reactions and zeta potential obtained in the nanoscale, are incorporated through the conditions of interface uid/solid of the Stokes problem and transportation of ions, modeled by equations of Nernst-Planck. Using the homogenization technique of periodic structures, we develop a model in macroscopic scale with respective cells problems for the e ective macroscopic parameters of equations. Finally, we propose several numerical simulations of the multiscale model for uid ow and transport of reactive ionic solute in a saturated aqueous solution of kaolinite. Using nanoscopic model we propose some numerical simulations of electrochemical adsorption phenomena in the electrical double layer. Making use of the nite element method discretize the macroscopic model and propose some numerical simulations in basic and acid system aiming to quantify the transport of ionic solutes in porous media electrically charged.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bruna_CQ_DISSERT.pdf: 1009487 bytes, checksum: af0c16848a5883b1c5e6bb465ced353e (MD5) Previous issue date: 2011-08-19 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This dissertation aims the development of an experimental device to determine quantitatively the content of benzene, toluene and xylenes (BTX) in the atmosphere. BTX are extremely volatile solvents, and therefore play an important role in atmospheric chemistry, being precursors in the tropospheric ozone formation. In this work a BTX new standard gas was produced in nitrogen for stagnant systems. The aim of this dissertation is to develop a new method, simple and cheaper, to quantify and monitor BTX in air using solid phase microextraction/ gas chromatography/mass spectrometry (SPME/CG/MS). The features of the calibration method proposed are presented in this dissertation. SPME sampling was carried out under non-equilibrium conditions using a Carboxen/PDMS fiber exposed for 10 min standard gas mixtures. It is observed that the main parameters that affect the extraction process are sampling time and concentration. The results of the BTX multicomponent system studied have shown a linear and a nonlinear range. In the non-linear range, it is remarkable the effect of competition by selective adsorption with the following affinity order p-xylene > toluene > benzene. This behavior represents a limitation of the method, however being in accordance with the literature. Furthermore, this behavior does not prevent the application of the technique out of the non-linear region to quantify the BTX contents in the atmosphere. / Esta disserta??o de mestrado trata da montagem e da valida??o de um dispositivo experimental para determinar quantitativamente os teores de benzeno, tolueno e xilenos (BTX) na atmosfera. BTX s?o solventes extremamente vol?teis e, portanto, desempenha um papel importante na qu?mica atmosf?rica, sendo precursores na forma??o de oz?nio troposf?rico. Nesta disserta??o um novo padr?o gasoso de BTX foi produzido em nitrog?nio para sistemas estagnados. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um novo m?todo, simples e barato, para quantificar e monitorar BTX no ar utilizando microextra??o em fase s?lida, cromatografia gasosa/espectrometria de massa (SPME/CG/MS). As caracter?sticas do m?todo de calibra??o proposto s?o apresentadas nesta disserta??o. Amostragem SPME foi realizada sob condi??es de n?o-equil?brio usando uma fibra Carboxen / PDMS exposta por 10 minutos na mistura de gases padr?o BTX-N2. Observam que os principais par?metros que afetam o processo de extra??o s?o tempo de amostragem, concentra??o e temperatura. Os resultados do sistema multicomponente BTX-N2 estudado mostraram um comportamento linear e n?o-linear em termos de concentra??o de BTX. Na faixa n?o-linear, ? not?vel o efeito da concorr?ncia por adsor??o seletiva com a seguinte ordem de afinidade: p-xileno> tolueno> benzeno. Este comportamento representa uma limita??o do m?todo, no entanto, est? de acordo com a literatura e n?o impede a aplica??o da t?cnica fora da regi?o n?o linear para quantificar os teores de BTX na atmosfera.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CarlosEAP_DISSERT.pdf: 1904684 bytes, checksum: 4fd2147b17a381ad69d921436b5c83de (MD5) Previous issue date: 2013-12-18 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Expanded Bed Adsorption (EBA) is an integrative process that combines concepts of chromatography and fluidization of solids. The many parameters involved and their synergistic effects complicate the optimization of the process. Fortunately, some mathematical tools have been developed in order to guide the investigation of the EBA system. In this work the application of experimental design, phenomenological modeling and artificial neural networks (ANN) in understanding chitosanases adsorption on ion exchange resin Streamline? DEAE have been investigated. The strain Paenibacillus ehimensis NRRL B-23118 was used for chitosanase production. EBA experiments were carried out using a column of 2.6 cm inner diameter with 30.0 cm in height that was coupled to a peristaltic pump. At the bottom of the column there was a distributor of glass beads having a height of 3.0 cm. Assays for residence time distribution (RTD) revelead a high degree of mixing, however, the Richardson-Zaki coefficients showed that the column was on the threshold of stability. Isotherm models fitted the adsorption equilibrium data in the presence of lyotropic salts. The results of experiment design indicated that the ionic strength and superficial velocity are important to the recovery and purity of chitosanases. The molecular mass of the two chitosanases were approximately 23 kDa and 52 kDa as estimated by SDS-PAGE. The phenomenological modeling was aimed to describe the operations in batch and column chromatography. The simulations were performed in Microsoft Visual Studio. The kinetic rate constant model set to kinetic curves efficiently under conditions of initial enzyme activity 0.232, 0.142 e 0.079 UA/mL. The simulated breakthrough curves showed some differences with experimental data, especially regarding the slope. Sensitivity tests of the model on the surface velocity, axial dispersion and initial concentration showed agreement with the literature. The neural network was constructed in MATLAB and Neural Network Toolbox. The cross-validation was used to improve the ability of generalization. The parameters of ANN were improved to obtain the settings 6-6 (enzyme activity) and 9-6 (total protein), as well as tansig transfer function and Levenberg-Marquardt training algorithm. The neural Carlos Eduardo de Ara?jo Padilha dezembro/2013 9 networks simulations, including all the steps of cycle, showed good agreement with experimental data, with a correlation coefficient of approximately 0.974. The effects of input variables on profiles of the stages of loading, washing and elution were consistent with the literature / A adsor??o em leito expandido (ALE) ? uma t?cnica integrativa que alia conceitos de cromatografia e fluidiza??o de s?lidos. A diversidade de par?metros envolvidos e seus efeitos sinerg?ticos dificultam a tarefa de otimiza??o da opera??o. Felizmente, algumas ferramentas matem?ticas foram desenvolvidas de modo a direcionar as investiga??es do sistema ALE. Assim, o presente trabalho prop?e a aplica??o do planejamento experimental, modelagem fenomenol?gica e redes neurais artificiais (RNAs) na compreens?o da adsor??o de quitosanases na resina de troca i?nica Streamline? DEAE. A cepa Paenibacillus ehimensis NRRL B-23118 foi respons?vel pela produ??o das quitosanases. Nos ensaios de adsor??o usando o leito na forma expandida foi utilizada uma coluna de 2,6 cm de di?metro por 30,0 cm de altura, acoplada a uma bomba perist?ltica. Na base da coluna existia um distribuidor de microesferas de vidro com altura de 3,0 cm. Os ensaios de determina??o de tempo de resid?ncia (DTR) revelaram elevado grau de mistura, entretanto, os coeficientes de Richardson-Zaki mostraram que a coluna estava no limiar da estabilidade. Pelas regress?es das isotermas puderam-se ajustar os dados de equil?brio de adsor??o, na presen?a de diferentes sais da escala liotr?pica. O resultado do planejamento apontou que a for?a i?nica e a velocidade influenciam a recupera??o e pureza das quitosanases. As massas moleculares das duas esp?cies de quitosanases foram estimadas por SDS-PAGE, obtendo-se aproximadamente 23 kDa e 52 kDa. A modelagem fenomenol?gica foi direcionada para descrever as opera??es em batelada e na coluna cromatogr?fica. As simula??es foram executadas no Microsoft Visual Studio, usando a linguagem Fortran. O modelo de taxa constante ajustou-se ?s curvas cin?ticas com excel?ncia, nas condi??es de atividade iniciais 0,232, 0,142 e 0,079 UA/mL. As curvas de ruptura simuladas apresentaram algumas disparidades com os dados experimentais, principalmente quanto ? inclina??o. Os testes de sensibilidade do modelo sobre a velocidade superficial, dispers?o axial e concentra??o inicial mostraram conformidade com artigos publicados. A rede neural foi constru?da no ambiente MATLAB, por meio da Neural Network Toolbox. A valida??o cruzada foi usada para melhorar a capacidade de generaliza??o. Carlos Eduardo de Ara?jo Padilha dezembro/2013 6 Aperfei?oaram-se os par?metros da RNA at? se obter as configura??es 6-6 (atividade enzim?tica) e 9-6 (prote?nas totais), fun??o de ativa??o tansig e algoritmo de treinamento Levenberg-Marquardt. As simula??es da rede neural, incluindo todo o ciclo da opera??o, mostraram boa concord?ncia com os dados experimentais, com coeficiente de correla??o da ordem de 0,974. Os efeitos das vari?veis de entrada sobre os perfis das etapas de carga, lavagem e elui??o foram compat?veis com a literatura

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ClaudioLV.pdf: 1496908 bytes, checksum: 9da02c26d9351b21019488117fc27924 (MD5) Previous issue date: 2007-05-28 / Dispersions composed of polyelectrolyte complexes based on chitosan and poly(methacrylic acid), PMAA, were obtained by the dropping method and template polymerization. The effect of molecular weight of PMAA and ionic strength on the formation of chitosan/poly(methacrylic acid), CS/PMAA, complexes was evaluated using the dropping method. The increase in molecular weight of PMAA inhibited the formation of insoluble complexes, while the increase in ionic strength first favored the formation of the complex followed by inhibiting it at higher concentrations. The polyelectrolyte complexation was strongly dependent on macromolecular dimensions, both in terms of molecular weight and of coil expansion/contraction driven by polyelectrolyte effect. The resultant particles from dropping method and template polymerization were characterized as having regions with different charge densities: chitosan predominating in the core and poly(methacrylic acid) at the surface, the particles being negatively charged, as a consequence. Albumin was adsorbed on templatepolymerized CS/PMAA complexes (after crosslinking with glutardialdehyde) and pH was controlled in order to obtain two conditions: (i) adsorption of positively charged albumin, and (ii) adsorption of albumin at its isoelectric point. Adsorption isotherms and zeta potential measurements showed that albumin adsorption was controlled by hydrogen bonding/van der Waals interactions and that brushlike structures may enhance adsorption of albumin on these particles / Dispers?es formadas a partir de complexos polieletrol?ticos de quitosana e de poli(?cido metacr?lico), PMAA, foram obtidas tanto pelo m?todo de gotejamento, como pelo m?todo de polimeriza??o em molde. O efeito da massa molar do PMAA e da for?a i?nica na forma??o dos complexos de quitosana/poli(?cido metacr?lico), CS/PMAA, foi avaliado usando o m?todo de gotejamento. O aumento da massa molar do PMAA inibiu a forma??o dos complexos insol?veis, enquanto o aumento da for?a i?nica primeiramente favoreceu a forma??o dos complexos, depois a inibiu, em altas concentra??es de eletr?litos de baixa massa molar. A complexa??o dos polieletr?litos foi fortemente dependente das dimens?es macromoleculares, tanto em termos da massa molar quanto do efeito de expans?o/contra??o dos novelos, devido ao efeito polieletrol?tico. As part?culas resultantes tanto do m?todo de gotejamento, como da polimeriza??o em molde foram caracterizadas por apresentarem regi?es com diferentes densidades de carga: a quitosana predominantemente presente na regi?o central e o poli(?cido metacr?lico), na superf?cie, sendo, portanto, as part?culas carregadas negativamente. A albumina foi adsorvida nos complexos de CS/PMAA obtidos por polimeriza??o em molde (depois de sofrerem reticula??o covalente usando glutaralde?do) e o pH foi controlado a fim de se obter duas condi??es: (i) adsor??o de albumina carregada positivamente e (ii) adsor??o de albumina em seu ponto isoel?trico. As isotermas de adsor??o e as medidas de potencial zeta mostraram que a adsor??o da albumina foi controlada por liga??es de hidrog?nio/intera??es de van der Waals e que as estruturas em forma de escova puderam aumentar a adsor??o da albumina nessas part?culas