A indústria metal-mecânica é responsável pela síntese de um dos efluentes oleosos mais complexos e difíceis de tratamento e reuso. Esses efluentes são constituídos, entre outros poluentes, por fluidos de corte, que servem para refrigerar e lubrificar peças metálicas no sistema de usinagem. Quando esses efluentes são tratados biologicamente é importante que se faça isso com microrganismos autóctones do mesmo, pois o uso desses microrganismos (bioaumentação) tende a ser mais eficaz, uma vez que os mesmos já estão adaptados aos poluentes nele existentes. Com este propósito, o presente trabalho teve como objetivo principal o isolamento e seleção de microrganismos para remediação de um efluente metalmecânico através de tratamentos unitários em bioreator do tipo air-lift e por sistema oxidativo UV/H2O2, além do tratamento integrado com ambos os processos. No tratamento biológico foram utilizados os microrganismos autóctones do efluente estudado, além do uso do fungo Aspergillus niger como microrganismo de referência. A caracterização do efluente bruto mostrou que, em decorrência dos parâmetros determinados como, 1495 mg Pt/L de cor, DQO de 9147 mg/L, 53 mg/L de fenóis-totais, 15666 mg/L de ST, 2,5 mgO2/L de OD, 887 mg/L de O&G e fator de toxicidade crônica de 1667, o mesmo possui um alto potencial poluidor. Foram isolados, da amostra do efluente, seis possíveis tipos de fungos filamentosos. Dentre os quais, Epicoccum nigrum e Cladosporium sp, foram os que se mostraram mais eficazes para a realização do tratamento do efluente em reator do tipo air-lift. No biotratamento em reator airlift o fungo Epicoccum nigrum se mostrou mais eficaz na maioria das reduções dos parâmetros determinados (27% da DQO, 62% de fenóis-totais, 94% do H2O2, 44% da Cond. E e de 43% de O&G), já Cladosporium sp foi mais apto na redução de cor (87%). O tratamento oxidativo com sistema UV/H2O2, obteve reduções mais intensas, do que o tratamento biológico, em relação aos parâmetros de DQO (34%), H2O2 (98%) e no aumento de OD (705%) da amostra do efluente. Entretanto, foi menos eficaz nas reduções de cor (74%), fenóis-totais (24%), ST (15%) e Cond.E (34%) e atingiu um desempenho semelhante, em relação ao tratamento biológico, na redução de O&G (45%). Já o tratamento integrado do efluente por sistema UV/H2O2 seguido de tratamento biológico, propiciou uma intensificação nas reduções de todos os parâmetros avaliados pós-tratamento. Indicando assim que, o tratamento fotoquímico, antecipado ao tratamento biológico, aumentou a biodegradabilidade da amostra do efluente, facilitando desta forma a biorremediação do mesmo em reator air-lift. Entre os três sistemas de tratamento estudados (biológico, UV/H2O2 e UV/H2O2 - biológico), o processo integrado utilizando o sistema fotoquímico UV/H2O2 seguido do tratamento biológico com o fungo E. nigrum foi o mais eficaz para o efluente estudado. / The metalworking industry is responsible for one of the most complex and difficult to reuse and handling, oily effluents synthesis. These effluents are made by cutting fluids which provide refrigeration and purification of metallic pieces in the machining system. When these effluents are biologically treated is important to do this with autochthonous microorganisms, therefore the use of these microorganisms (bioaugmentation) tends to be more efficient because they are already adapted to the existing pollutants. The aim of this work was the isolation and selection of remediation microorganisms of metalworking effluent through unit processes (air-lift bioreactor and UV/H2O2 system) and also through their integration. In the biological treatment were used the autochthonous microorganisms from metalworking effluent beyond the use of Aspergillus niger as reference microorganism. The original effluent characterization presented a great pollutant potential. The value of color of the effluent was 1495 mg Pt/L, COD was 9147 mgO2/L, total phenols was 53 mg/L, total solids (TS) was 15666 mg/L, dissolved oxygen (DO) was 2.5 mgO2/L, oil and grease was 887 mg/L and chronic toxicity factor was 1667. Six possible types of filamentous fungi were isolated from the effluent sample. Among them, Epicoccum nigrum and Cladosporium sp were the most efficient in the air-lift reactor treatment. In the air-lift reactor biotreatment the fungus Epicoccum nigrum was the most efficient in the majority of the parameters reductions (of 27% COD, 62% total phenols, 94% H2O2, 44% electrical conductivity and 43% oil and grease) and Cladosporium sp was more efficient in the color reduction (87%). The oxidative treatment system (UV/H2O2) was more efficient than the biological treatment in the reductions of COD (34%) and H2O2 (98%) and increase of the DO (705%). However was less efficient in the reductions of color (74%), total phenols (24%), TS (15%) and electrical conductivity (34%) and reached a similar performance in the oil and grease reduction (45%). On the other hand, the integrated effluent treatment by UV/H2O2 system followed by biological treatment provided an intensification of reductions in all of the evaluated parameters after treatment. Indicating that the photochemistry treatment anticipated to the biological treatment increased biodegradability of the effluent sample, facilitating bioremediation in reactor air-lift. Among the three treatment systems evaluated (biological, UV/H2O2 and UV/H2O2 - biological), the integrated processes utilizing the photochemistry system UV/H2O2 followed by the biological treatment (E. nigrum) was the most efficient.

O dióxido de titânio (TiO2) é atualmente um dos catalisadores mais utilizados para remoção de poluentes em efluentes, devido a sua alta estabilidade química, baixo custo, não toxicidade e possibilidade de ativação por radiação solar. O ferricianeto ()63− é um dos complexos cianometálicos mais estáveis gerados nos efluentes da mineração aurífera. Nesta pesquisa se apresenta o estudo de degradação deste complexo por meio de fotolise, fotocatálise com TiO2, e fotocatalise assistida com peróxido (H2O2). Para conferir a degradação do complexo foram analisados ao final do processo, parâmetros químicos como quantificação de cianeto livre, formação de amônia, nitrato, assim como precipitação de ferro metálico. Os ensaios foram feitos no Laboratório de Fotoquímica e Superfícies-LAFOS da Universidade Federal Rio Grande do Sul por meio de uma lâmpada de irradiação UV, o reagente utilizado foi o ferricianeto de potássio [K3Fe(CN)6] grau analítico, preparado como uma solução sintética em condições próximas do pH dos efluentes de mineradoras, a pesquisa foi conduzida em condições de pressão e temperatura ambiente (1 atm e 25°C), testando diferentes concentrações de TiO2 e um analise sob irradiação solar. A partir de uma solução de 100 mg L-1 o efeito da fotólise demostrou que o complexo estudado apresenta uma grande estabilidade uma vez que em condições de irradiação UV (λ>300nm) foi observada uma baixa taxa de degradação após um período de 24 h, abaixo de 20%, enquanto em um sistema de fotocatálise heterogênea com TiO2 em condições alcalinas foram obtidas degradações de até 70%. O melhor resultado se atingiu no sistema de fotocatalise assistida com peroxido, sendo usado 2.5 vezes menos peroxido do que é utilizado na indústria, alcançando 83% degradação para um dos complexos mais estáveis formado pelo cianeto, o ferricianeto. Foram avaliados diferentes parâmetros para analisar o comportamento e degradação do complexo ferricianeto, como por exemplo a adsorção em fase escura do complexo sobre o catalisador; efeito da dosagem de TiO2, ação do H2O2 em baixa concentração, incidência da radiação UV em diferentes fontes com potência de 120 e 200 W e finalmente com radiação solar. Os resultados obtidos mostraram a influência do TiO2 junto com irradiação UV para atingir a degradação do complexo e formação de produtos menos tóxicos. / Titanium dioxide (TiO2) is one of the most frequently used catalysts applied for effluent treatment by pollution removal due to its high chemical stability, low cost, non-toxicity and the solar power is capable to activated it. Ferricyanide ()63− is one of the most stable cyanometallic complexes generated in the gold mining effluents. This research presents the study degradation of this complex by means of photolysis, photocatalysis with TiO2, and photocatalysis assisted with peroxide (H2O2). In order to verify the degradation of the complex, chemical parameters such as quantification of free cyanide, formation of ammonia, nitrate, as well as precipitation of metallic iron were analyzed at the end of the process. The tests were conducted at LAFOS (Surface and Photochemistry Laboratory) at UFRGS (Federal University of Rio Grande do Sul), using a UV irradiation lamp, the reagent used was potassium ferricyanide [K3Fe(CN)6] analytical grade, prepared as a synthetic solution with pH close to what is found at mining companies effluents. The tests were performed at normal temperature and pressure (1 atm e 25°C), testing different concentrations of TiO2 and an analysis under solar irradiation. From a solution of 100 mg L-1 the photolysis effect showed that the complex studied feature a high stability since under UV irradiation conditions (λ> 300 nm) a low degradation rate was observed after a period of 24 h, below 20%, whereas in a heterogeneous photocatalysis system with TiO2 under alkaline conditions degradations of up to 70% were obtained. The best result was obtained in the peroxide assisted photocatalysis system, using 2.5 times less peroxide than is used by the industry, reaching 83% degradation to one of the most stable complexes formed by cyanide, ferricyanide. Different parameters were used to analyze the degradation of ferricyanide complex, such as adsorption in dark stage over the catalyst; low concentration of H2O2, effects from TiO2 dosage, UV radiation incidence from different sources of 120 and 200W and finally solar radiation. The results obtained show the TiO2 influence along with UV irradiation to achieve degradation of the complex and less toxic products.

Orientadores: José Roberto Guimarães, Regina Maura Bueno Franco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T18:49:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fagnani_RegianeAparecidaGuadagnini_M.pdf: 1137415 bytes, checksum: 64844acd70b57a2326bc81078d609ced (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi inferir a eficiência do Processo Oxidativo Avançado (POA): H2O2/UV, na inativação de oocistos e cistos dos protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia spp. respectivamente, em amostras de solução aquosa com características de água natural. Utilizaram-se concentrações de peróxido de hidrogênio de 15 mg L-1 e 6 g L-1 e dose de UV de 44 mW s cm-2 e 5.472 mW s cm-2, respectivamente. A eficiência do POA foi inferida a partir da avaliação do dano morfológico causado pelo processo na parede de oocistos e cistos, sendo observados pelo método de Reação de Imunofluorescência Direta (RID) e mediante Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O POA foi mais eficiente em causar dano na parede de Giardia duodenalis e oocistos de Cryptosporidium spp. Usando a menor dose de UV e concentração de peróxido, o POA causou dano de forma e/ou fluorescência em 45,3 % dos cistos de G. duodenalis e em 61,9 % dos oocistos de Cryptosporidium spp. Entretanto quando utilizada a alta dose de UV e concentração de peróxido, somente dois oocistos Cryptosporidium spp. foram observados. Oocistos de Cryptosporidium spp. mostrou maior sensibilidade ao POA do que cistos de Giardia duodenalis / Abstract: The aim of this study was infered the efficiency of advanced oxidative processes (AOP): H2O2/UV in inactivation of oocysts and cysts of Cryptosporidium spp. and Giardia duodenalis respectively, in aqueous solution's samples with characteristics of natural water. It was used concentrations of hydrogen peroxide of 15 mg L-1 and 6 g L-1 and UV dose was of 44 mW s cm-2 and 5.472 mW s cm-2, respectively. Direct Immunofluorescence Antibody Assay (IFA) and Scanning Electron Microscopy (SEM) were used to evaluate oocysts and cysts walls damage caused by the process. The AOP was efficient in damage G. duodenalis cysts and Cryptosporidium spp. oocysts wall. Using a small dose of UV irradiation and concentrations of hydrogen peroxide, AOP caused damage oin the shape and/or alteration of fluorescence in 45.3 % cysts of G. duodenalis and 61.9 % oocysts of Cryptosporidium spp. However, when used higher UV dose and concentrations of hydrogen peroxide only two Cryptosporidium spp. oocysts were observed. Cryptosporidium spp. oocysts showed higher sensibility than cysts of G. duodenalis to the peroxidation assisted by ultraviolet light process / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

A indústria metal-mecânica é responsável pela síntese de um dos efluentes oleosos mais complexos e difíceis de tratamento e reuso. Esses efluentes são constituídos, entre outros poluentes, por fluidos de corte, que servem para refrigerar e lubrificar peças metálicas no sistema de usinagem. Quando esses efluentes são tratados biologicamente é importante que se faça isso com microrganismos autóctones do mesmo, pois o uso desses microrganismos (bioaumentação) tende a ser mais eficaz, uma vez que os mesmos já estão adaptados aos poluentes nele existentes. Com este propósito, o presente trabalho teve como objetivo principal o isolamento e seleção de microrganismos para remediação de um efluente metalmecânico através de tratamentos unitários em bioreator do tipo air-lift e por sistema oxidativo UV/H2O2, além do tratamento integrado com ambos os processos. No tratamento biológico foram utilizados os microrganismos autóctones do efluente estudado, além do uso do fungo Aspergillus niger como microrganismo de referência. A caracterização do efluente bruto mostrou que, em decorrência dos parâmetros determinados como, 1495 mg Pt/L de cor, DQO de 9147 mg/L, 53 mg/L de fenóis-totais, 15666 mg/L de ST, 2,5 mgO2/L de OD, 887 mg/L de O&G e fator de toxicidade crônica de 1667, o mesmo possui um alto potencial poluidor. Foram isolados, da amostra do efluente, seis possíveis tipos de fungos filamentosos. Dentre os quais, Epicoccum nigrum e Cladosporium sp, foram os que se mostraram mais eficazes para a realização do tratamento do efluente em reator do tipo air-lift. No biotratamento em reator airlift o fungo Epicoccum nigrum se mostrou mais eficaz na maioria das reduções dos parâmetros determinados (27% da DQO, 62% de fenóis-totais, 94% do H2O2, 44% da Cond. E e de 43% de O&G), já Cladosporium sp foi mais apto na redução de cor (87%). O tratamento oxidativo com sistema UV/H2O2, obteve reduções mais intensas, do que o tratamento biológico, em relação aos parâmetros de DQO (34%), H2O2 (98%) e no aumento de OD (705%) da amostra do efluente. Entretanto, foi menos eficaz nas reduções de cor (74%), fenóis-totais (24%), ST (15%) e Cond.E (34%) e atingiu um desempenho semelhante, em relação ao tratamento biológico, na redução de O&G (45%). Já o tratamento integrado do efluente por sistema UV/H2O2 seguido de tratamento biológico, propiciou uma intensificação nas reduções de todos os parâmetros avaliados pós-tratamento. Indicando assim que, o tratamento fotoquímico, antecipado ao tratamento biológico, aumentou a biodegradabilidade da amostra do efluente, facilitando desta forma a biorremediação do mesmo em reator air-lift. Entre os três sistemas de tratamento estudados (biológico, UV/H2O2 e UV/H2O2 - biológico), o processo integrado utilizando o sistema fotoquímico UV/H2O2 seguido do tratamento biológico com o fungo E. nigrum foi o mais eficaz para o efluente estudado. / The metalworking industry is responsible for one of the most complex and difficult to reuse and handling, oily effluents synthesis. These effluents are made by cutting fluids which provide refrigeration and purification of metallic pieces in the machining system. When these effluents are biologically treated is important to do this with autochthonous microorganisms, therefore the use of these microorganisms (bioaugmentation) tends to be more efficient because they are already adapted to the existing pollutants. The aim of this work was the isolation and selection of remediation microorganisms of metalworking effluent through unit processes (air-lift bioreactor and UV/H2O2 system) and also through their integration. In the biological treatment were used the autochthonous microorganisms from metalworking effluent beyond the use of Aspergillus niger as reference microorganism. The original effluent characterization presented a great pollutant potential. The value of color of the effluent was 1495 mg Pt/L, COD was 9147 mgO2/L, total phenols was 53 mg/L, total solids (TS) was 15666 mg/L, dissolved oxygen (DO) was 2.5 mgO2/L, oil and grease was 887 mg/L and chronic toxicity factor was 1667. Six possible types of filamentous fungi were isolated from the effluent sample. Among them, Epicoccum nigrum and Cladosporium sp were the most efficient in the air-lift reactor treatment. In the air-lift reactor biotreatment the fungus Epicoccum nigrum was the most efficient in the majority of the parameters reductions (of 27% COD, 62% total phenols, 94% H2O2, 44% electrical conductivity and 43% oil and grease) and Cladosporium sp was more efficient in the color reduction (87%). The oxidative treatment system (UV/H2O2) was more efficient than the biological treatment in the reductions of COD (34%) and H2O2 (98%) and increase of the DO (705%). However was less efficient in the reductions of color (74%), total phenols (24%), TS (15%) and electrical conductivity (34%) and reached a similar performance in the oil and grease reduction (45%). On the other hand, the integrated effluent treatment by UV/H2O2 system followed by biological treatment provided an intensification of reductions in all of the evaluated parameters after treatment. Indicating that the photochemistry treatment anticipated to the biological treatment increased biodegradability of the effluent sample, facilitating bioremediation in reactor air-lift. Among the three treatment systems evaluated (biological, UV/H2O2 and UV/H2O2 - biological), the integrated processes utilizing the photochemistry system UV/H2O2 followed by the biological treatment (E. nigrum) was the most efficient.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-07-13T19:59:25Z No. of bitstreams: 1 flaviodarochaazevedo.pdf: 1762074 bytes, checksum: 7475127c4d75f5b677e5feaced36575a (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-07-14T10:37:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 flaviodarochaazevedo.pdf: 1762074 bytes, checksum: 7475127c4d75f5b677e5feaced36575a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T10:37:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 flaviodarochaazevedo.pdf: 1762074 bytes, checksum: 7475127c4d75f5b677e5feaced36575a (MD5) Previous issue date: 2011-05-31 / Em detrimento do alto potencial poluidor dos efluentes líquidos gerado por laticínios e a necessidade primordial da conservação dos recursos hídricos, a presente dissertação de Mestrado em Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação dos Recursos Naturais tem como objetivo expor alternativas de atenuação de matéria orgânica baseada em tratamento químico por Processos Oxidativo Avançado (POA) através da reação de Fenton. Foram testados dois ambientes reacionais, com incidência total e parcial de luz e duas formas de adição de reagentes, em batelada e forma contínua, de modo a obter o melhor arranjo para a remoção de DBO5,20 e DQO. De modo a conhecer a dinâmica da remoção de tais parâmetros, foi feito o acompanhamento de seus teores a cada 30 minutos, durante duas horas. Foram usados efluentes de dois diferentes laticínios da Zona da Mata. Os resultados das análises dos parâmetros de controle conduziram ao ambiente reacional adequado, em que a adição de reagente foi feita de forma contínua e em ambiente com incidência total de luz, onde foram obtidas remoções significativas de DBO5,20 e DQO, na primeira hora de tratamento, tornando mais suscetível para tratamentos biológicos em níveis subsequentes . / Due the fact of the wastewaters’ high pollutant potential produced by dairy industries and the need of maintenance of water resources, the present dissertation for the grade of Master in Applied Ecology to Management and Conservation of Natural Resources have a main proposal to show alternatives of minimization of organic matter, with the use of Advanced Oxidative Process (AOP) through of the Fenton’s Reactant. Two reaction environments was tested, with total an partial light incidence and two types of add reactants, in two steps and in continuous mode, in sense of reach the best arrangement to the BOD5,20 and COD removals. To knowledgement of the dynamic of removal of BOD5,20 and COD, the concentration of this parameters was followed at each 30min, during 2h. Wastewaters of two different dairy industries in Zona da Mata was used in the experiments. The results guide to the best reaction arrange, that was done in continuous mode with total light incidence, where meaningful BOD5,20 and COD removals happens in the first hour of treatment, making the treated wastewater more susceptible for biological treatment in subsequent levels.

Os dejetos suínos são caracterizados pelo elevado teor de sólidos, matéria orgânica, nutrientes (nitrogênio e fósforo), substâncias patogênicas, cor e odor, e, desta forma, se não forem corretamente tratados, tornam-se um poderoso poluidor ambiental e podendo acarretar risco potencial à saúde humana e ao meio ambiente. Neste contexto, surgem os chamados Processos Oxidativos Avançados (POA), que são métodos eficientes para a degradação de compostos orgânicos. No presente trabalho foi empregado um processo híbrido (físico e químico), principalmente a utilização da ozonização, potencializando o processo de tratamento com outros reagentes relevantes no tratamento de águas residuárias de suinocultura do Instituto Federal do Rio de Janeiro (IFRJ), campus Pinheiral-RJ. A caracterização do efluente de suinocultura in natura, pré-tratado e tratado foi realizada empregando-se métodos consolidados [DQO, COT, DBO5, surfactantes aniônicos, óleos e graxas, fenol, peróxido de hidrogênio, Nitrogênio (orgânico), Sólidos (ST, STV e STF) e elementos metálicos]. Primeiramente, somente processos químicos exploratórios de ozonização (sem e com Fe2+) foi testado e, devido à pouca eficiência deste tratamento (25,3 % e 21,1 % para COT e DQO, respectivamente), foi necessário um pré-tratamento físico-químico por meio da ozonização com cal hidratada, avaliando fatores como quantidade de cal, quantidade de floculante polimérico e tempo reacional, com resultados de 43,7 % para COT e 42,9 % para DQO. Posteriormente, o sobrenadante deste pré-tratamento (O3 + cal) foi usado em novos experimentos utilizando o processo de ozonização combinado com Fenton partindo do efluente pré-tratado, resultando na redução de 95,6 %, para COT, e 96,3 % para DQO, comparados com o efluente pré-tratado com ozônio e cal. A estimativa de custos operacionais e reacionais para o tratamento combinado (POA com Cal/POA com Fenton) totalizou em R$ 0,1016 por litro de efluente tratado. Também, os resíduos provenientes dos tratamentos POA com cal e POA com Fenton mostraram-se ser potenciais fertilizantes nos testes preliminares seguindo as normas da EMBRAPA, sendo testados para o solo Argissolo e para a espécie de planta Schinus molle. Após um período de 60 dias, visualmente as plantas com as presenças do fertilizante de Cal e fertilizante Cal + Ferro apresentaram maior crescimento. / Swine manure is characterized by high solids content, organic matter, nutrientes (nitrogen and phosphorus), pathogenic substances, color and odor. If not properly treated, they become a powerful environmental polluter and may result in a potential risk to human health and the environment. In this context, arise the Advanced Oxidation Processes (POAs), which are efficient methods for the degradation of organic compounds. In the present work a hybrid process (physical and chemical) was employed, mainly the use of ozonation, potentiating the treatment process with factors of greater relevance in the treatment of swine wastewater of Instituto Federal do Rio de Janeiro (IFRJ), campus Pinheiral-RJ. The in natura and treated swine effluent characterization was carried out using consolidated methods [COD, COT, BOD5, anionic surfactants, oils and greases, phenol, hydrogen peroxide, Nitrogen (organic), Solids (ST, STV and STF) and metal elements]. First, only ozonation chemical processes (without and with Fe2+) were tested and, due to the low efficiency of this treatment (25.3% and 21.1% for TOC and COD, respectively). It was necessary a physical-chemical pretreatment using ozonation with hydrated lime evaluating factors such as amount of lime, amount of polymeric flocculant and reaction time, with results of 43.7% for TOC and 42.9% for COD. Afterwards, the supernatant from this pretreatment (O3 + lime) was used in new experiments using the ozonation process combined with Fenton starting from the pretreated effluent, resulting in reductions of 95.6% for TOC and 96.3% for COD, compared to the effluent pretreated with ozone and lime. The estimate of operational and reactional costs for the combined treatment (POA with Lime/POA with Fenton) totaled R$ 0.1016 per liter of treated effluent. In addition, the residues from the POA with Lime and POA with Fenton treatments proved to be potential fertilizers in the preliminary tests following EMBRAPA standards, being tested for the Argissolo soil and for the Schinus molle plant species. After a period of 60 days, visually the plants with the presence of Lime fertilizer and Lime + Iron fertilizer showed higher growth.

Durante o processo metalúrgico de usinagem de uma peça ocorre a geração de calor proveniente do atrito ferramenta/peça e cavaco/ferramenta. Para que ocorra uma menor geração de calor possibilitando o manuseio, bem como a minimização na deformação da peça, utilizam-se fluidos, que são soluções lubrificantes à base de óleos, água ou polímeros, podendo ser sintéticos ou não, diminuindo, assim, o coeficiente de atrito reduzindo-se a quantidade de calor gerado no processo. Há uma grande variedade de fluidos de corte disponíveis no mercado que são constituídos por diversos compostos como: aminas, compostos clorados e/ou aromáticos, glicóis, nitrosaminas além da presença de metais provenientes do processo de manufatura, portanto, sem tratamento, não podem ser lançados na rede de esgoto convencional. Atualmente não há um método de tratamento para os fluidos de corte nas indústrias. Nesse contexto, propõe-se um estudo sobre a viabilidade dos tipos de tratamento dos fluidos de corte para uma disposição adequada. Os processos de tratamento propostos neste trabalho compreendem hidrolise ácida e Processo Oxidativo Avançado (POA), mais especificamente, Sistema Fenton, além de propor um tratamento baseado na fotodegradação. A caracterização do fluido antes e após seu tratamento foi realizada por técnicas analíticas e espectrométricas. Os processos oxidativos mostraram-se satisfatórios para o tratamento dos efluentes, reduzindo os níveis de contaminantes aos permitidos pela legislação. O processo foto-Fenton mostrou-se mais eficiente que o processo Fenton na degradação de todos os parâmetros avaliados, incluindo BTEX e HPAs. Os processos de hidrólise ácida não apresentaram resultados satisfatórios, reduzindo apenas os metais aos níveis permitidos para descarte. / During the cutting process, part of the heat generation results from tool-part and chip-tool friction. So that it happens a smaller generation of heat making possible the handling, as well as minimization in the tool deformation, cutting fluids are used, that are the oils base, water or polymeric lubricating solutions, could be synthetic or no, decreasing the attrition coefficient being reduced the amount of heat generated in the process. There is a great variety of cutting fluids that are constituted for several composed as: amines, chlorinated and/or aromatic composed, glycols and nitrosamines besides the presence of metals proceeding of manufacture process, therefore, without a treatment, they cannot be discarded in the conventional sewerage system. At the moment there isn\'t a treatment method for the cut fluids in the industries. In that context, intends a study about the viability types of cutting fluids treatment for appropriate disposition. Treatment processes proposed in this work understand acid hydrolysis and Advanced Oxidative Process (AOP), more specifically, Fenton System, in addition proposing a treatment based on the photodegradation (photo-Fenton process). The characterization of fluid before and after treatment it was accomplished by analytical and spectrometry techniques. Oxidative processes were exposed satisfactory for cutting fluids treatment, reducing the levels of pollutants to the allowed by the legislation. Photo-Fenton process was shown more efficient than Fenton process in the oxidation of BTEX and PAHs. Acid hydrolysis processes didn\'t present satisfactory results, just reducing the metals at the levels allowed for discard.

O chorume in natura utilizado foi proveniente do aterro sanitário da cidade de Cachoeira Paulista no interior do estado de São Paulo. Possui baixa razão de biodegradabilidade (DBO/DQO = 0,094) evidenciado principalmente através das análises de caracterização dos parâmetros COT (618,1 mg C/L), DQO (4345,88 mg O2/L) e DBO5 (409,7 mg O2/L) que estão acima do limite permitido pela legislação. Em função disso, os processos oxidativos avançados (POA´s) surgem como alternativa para o seu pré-tratamento. O foco principal desse trabalho foi utilizar a aplicação da fotocatálise homogênea, empregando concomitantemente a luz solar com o reagente Fenton (H2O2 + Fe2+) num reator aberto com volume constante da amostra (3L) em sistema semi-batelada para verificar a eficiência do processo na remoção da carga orgânica. O reator solar possui um suporte de madeira que está direcionado ao Equador com um ângulo de inclinação de 23º, com uma placa metálica sem pigmentação denominada branco, numa vazão constante (13 L / min) em períodos com maior intensidade de radiação UV e monitorados pelo radiômetro. Após o ajuste do chorume de acordo com a planilha experimental, o volume do reagente Ferro (0,82 mol) foi adicionado totalmente no início da reação e o peróxido de hidrogênio (30% m/v) durante 30 min do tempo total de 1 hora, através de uma bureta dosadora, de maneira controlada que o peróxido de hidrogênio fosse consumido integralmente na reação de degradação, aumentando assim sua eficiência. O chorume tratado foi bombeado até a parte superior da placa, percolando-a uniformemente enquanto recebia a radiação solar sobre a placa. O processo fotocatalítico foi otimizado por um planejamento fatorial (23) com duplicata e triplicata no ponto central contendo 19 experimentos com variáveis de entrada: pH (3, 3,5 e 4) , quantidade de [H2O2] ( 73,2 g , 85,4 g e 97,6 g ) e quantidade de [Fe2+ ] (4,0 g , 5,0 g e 6,0 g ). As variáveis respostas do processo utilizadas foram: eficiência de remoção de COT (Carbono Orgânico Total) e DQO (Demanda Química de Oxigênio). As maiores reduções percentuais de DQO e COT, respectivamente, 89,19% e 86,12%, além do aumento de sua biodegradabilidade para 0,55 com um custo de R$ 0,3558 / 3L. Desta forma, o processo fotocatalítico mostrou grande viabilidade técnica e econômica em relação à degradação da carga orgânica de chorume. / The leachate used was fresh from the landfill of the city of Cachoeira Paulista in the state of São Paulo. Has a low ratio of biodegradability (BOD / COD = 0.094) demonstrated mainly through the analysis parameters characterizing the TOC (618,1 mg C / l) COD (mg O2 4345,88 / L) and BOD5 (mg O2 409,7 / L) that are above the limit allowed by law. As a result, the advanced oxidation processes (AOP\'s) are an alternative to their pre-treatment. The main focus of this work was to use the application of photocatalysis homogeneous, employing concurrently sunlight with Fenton\'s reagent (H2O2 + Fe2+) in an open reactor with constant volume of sample (3L) in the semi-batch to verify the efficiency of the process in removal of organic matter. The solar reactor has a wooden support that is directed to the equator with a tilt angle of 23 º, with a metal plate without pigmentation called white, a constant flow rate (13 L / min) in periods with higher UV intensity and monitored by radiometer. After adjusting the leachate according to the experimental sheet, the volume of reagent iron (0,82 mol) was added entirely at the beginning of the reaction and hydrogen peroxide (30% w / v) for 30 min to 1 hour total time through a dosing burette so controlled that the hydrogen peroxide was consumed entirely in the degradation reaction, thus increasing its efficiency. The treated leachate was pumped to the top of the plate evenly percolating while receiving the solar radiation on the plate. The photocatalytic process was optimized by a factorial design (23) with duplicate and triplicate center point experiments containing 19 input variables: pH (3, 3,5 and 4), the amount of [H2O2] (73,2 g, 85,4 g 97,6 g) and the amount of [Fe 2+] (4,0 g, 5,0 g and 6,0 g). The response variables of the process were: removal efficiency of TOC (Total Organic Carbon) and COD (Chemical Oxygen Demand). The largest percentage reductions of COD and TOC, respectively, 89,19% and 86,12%, besides increasing its biodegradability to 0,55 at a cost of R $ 0,3558 / 3L. Thus, the photocatalytic process showed great technical and economic feasibility in relation to the degradation of the organic leachate.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-06-25T18:19:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Angélica de Sousa Hrysyk.pdf: 2633413 bytes, checksum: 814955f505551d7d05e203f53483d1c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T18:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Angélica de Sousa Hrysyk.pdf: 2633413 bytes, checksum: 814955f505551d7d05e203f53483d1c3 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Por muito tempo os estudos sobre os tratamentos de resíduos estavam voltados a determinados grupos de poluentes considerados resistentes e tóxicos. Nos últimos anos espécies consideradas micropoluentes, com concentrações da ordem de μg L-1, têm recebido atenção, pois muitos destas possuem atividade farmacológica e devido ao seu grande uso e da baixa eficiência de remoção apresentada pelos sistemas de tratamento de esgoto podem contaminar águas superficiais e subterrâneas. Dessa forma, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas na busca de novas formas de tratamento, com capacidade para a remoção de antibióticos, analgésicos, antiinflamatórios, entre outros. Os Processos Oxidativos Avançados (POA’s) têm apresentado reconhecida importância, pois mostram eficiente degradação desses micropoluentes que, em alguns casos, permitem a sua completa mineralização, ou seja, sua conversão em dióxido de carbono, água e íons inorgânicos. Em função de seu elevado uso pela população e potenciais problemas atribuídos a sua presença no ambiente existe a necessidade de investigação sobre metodologias de remediação para os fármacos amoxicilina (AMX), fluoxetina (FLU) e sinvastatina (SIN). Por isso, neste trabalho, foi estudada a potencialidade da fotocatálise heterogênea empregando dióxido de titânio imobilizado em acetato de celulose (TiO2/AC) assistido sob radiação ultravioleta (UV) em relação à remediação de matrizes aquosas contendo os fármacos AMX, FLU e SIN. O fotocatalisador sintetizado foi caracterizado por termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA), Microanálise Quantitativa com mapeamento químico por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Difratometria de Raios X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Os ensaios de degradação dos fármacos foram conduzidos em reator fotoquímico e as frações provenientes foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência no comprimento de onda de máxima absorção para cada fármaco. Obtiveram-se degradações de 99,1% (SIN em 30 minutos), 85% (FLU em 180 minutos) e 99,0% (AMX em 240 minutos). Ensaios de fotólise foram realizados comprovando a baixa fotossensibilidade dos fármacos, sendo assim, atribui-se a degradação como resultante da interação entre o fotocatalisador TiO2/AC e a radiação ultravioleta. Análises de Cromatografia Gasosa acoplado ao detector de massas (CG/EM) permitiram quantificar e identificar os produtos de degradação, com resultados de Carbono Orgânico Total (COT) foi possível determinar a taxa de mineralização de 70, 43 e 15%, para AMX, FLU e SIN, respectivamente. Ensaios ecotoxicológicos realizados com a planta aquática Lemna aequinoctials Welw mostraram-se eficientes para se compreender como os fármacos e seus produtos de degradação podem afetar os organismos aquáticos. / For a long time the studies on the treatment of residues were directed at certain groups of pollutants considered resistant and toxic. In recent years, species considered micropollutants, with concentrations of the order of μg L-1, have received attention, since many of them have pharmacological activity and due to their great use and the low removal efficiency presented by sewage treatment systems can contaminate surface waters and underground. In this way, several researches have been developed in search of new forms of treatment, with capacity for the removal of antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, among others. The Advanced Oxidative Processes (POAs) have been recognized as important because they show an efficient degradation of these micropollutants, which in some cases allow their complete mineralization, that is, their conversion into carbon dioxide, water and inorganic ions. Due to its high use by the population and potential problems attributed to its presence in the environment there is a need for research on remediation methodologies for the drugs amoxicillin (AMX), fluoxetine (FLU) and simvastatin (SIN). Therefore, the potential of heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide immobilized in cellulose acetate (TiO2/AC) assisted under ultraviolet (UV) radiation in relation to the remediation of aqueous matrices containing the AMX, FLU and SIN drugs was studied. The photocatalyst was characterized by thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA), Quantitative Microanalysis with chemical mapping by X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-ray Diffraction (XRD) and Infrared Spectroscopy (FTIR). The drug degradation assays were conducted in a photochemical reactor and the fractions obtained were analyzed by high performance liquid chromatography at the maximum absorption wavelength for each drug. Degradations of 99.1% (SIN in 30 minutes), 85% (FLU in 180 minutes) and 99.0% (AMX in 240 minutes) were obtained. Photolysis assays were performed proving the low photosensitivity of the drugs, thus, degradation is attributed as a result of the interaction between the TiO2 / AC photocatalyst and ultraviolet radiation. Analysis of Gas Chromatography coupled to the mass detector (GC / MS) allowed to quantify and identify the degradation products, with results of Total Organic Carbon (TOC), it was possible to determine the mineralization rate of 70, 43 and 15% for AMX, FLU and SIN, respectively. Ecotoxicological assays performed with the aquatic plant Lemna aequinoctials Welw have been shown to be effective in understanding how drugs and their degradation products can affect aquatic organisms.

Os efluentes de lavanderia hospitalar representam uma mistura complexa de produtos químicos, matéria orgânica, medicamentos e seus metabólitos e microrganismos patogênicos. Para tanto, a inadequação no tratamento ou a falta de tratamento deste efluente acarreta risco potencial à saúde humana e ao meio ambiente. Neste contexto, surgem os chamados Processos Oxidativos Avançados (POAs), que são métodos eficientes para a degradação de compostos orgânicos. Nesse sentido, o presente trabalho de pesquisa teve como objetivo avaliar a potencialidade da combinação dos processos de ozonização catalítica e Fenton na degradação de poluentes do efluente de lavanderia hospitalar proveniente da indústria Lavebras Higienização de Têxteis S/A. A caracterização do efluente de lavanderia hospitalar in natura foi realizada empregando-se métodos consolidados como DQO, COT, DBO5, surfactantes aniônicos, fenol, peróxido de hidrogênio, Sólidos (ST, STV e STF), entre outros. Para a otimização das variáveis e dos respectivos níveis dos processos oxidativos foi realizado o planejamento estatístico completo do tipo 23, sendo determinado as melhores condições entre as concentrações catalíticas de Fe+2 e do agente oxidante de H2O2, além das condições de pH do meio reacional, tendo como variáveis resposta os percentuais de redução de DQO e COT. Os resultados obtidos mostraram-se promissores, sendo que a redução média de COT com 95,24 % e de DQO com 95,00 % para os ensaios com as variáveis da reação otimizada, com o custo no valor de R$ 0,09 / L de efluente. Após o processo de ozonização e Fenton, a amostra do melhor experimento: concentração de Fe2+ 2,0 g L-1, concentração de H2O2 5,0 g L-1 e pH 4,0; foi tratado por um processo biológico - Sistema Lodo Ativado (SLA), a fim de verificar a eficiência de degradação da matéria orgânica do efluente estudado através do sistema conjugado (POA - SLA). Neste teste combinado POA - SLA foi possível atender às características de águas para fins de reuso. / Hospital laundry wastewater represent a complex mixture of chemicals, organic matter, drugs and their metabolites and pathogenic microorganisms. To this end, inadequate treatment or lack of treatment of this effluent carries potential risk to human health and the environment. In this context, the so called advanced oxidation processes (AOPs) arise, which are extremely effective methods for degrading organic compounds. In this sense, this research was to evaluate the potential of the combination of catalytic ozonization processes and Fenton in pollutant degradation of hospital laundry effluent from the Lavebras Hygiene industry Textiles S/A. The characterization of the hospital laundry efluente in natura was performed by using optimized methods such as COD, TOC, BOD5, anionic surfactants, oils and grease, phenol, hydrogen peroxide, Solid (TS, FTS and VTS), among others. For the optimization of the variables and respective levels of the oxidative processes was performed complete statistical design of the type 23, it is determined the best conditions of the catalytic concentration of Fe+2 and of the oxidizing agente H2O2, in addition to the pH condictions of the reaction medium, with a response factor of COD and COT reduction. The results obtained were promising, with the average reduction of 95.24% COT and COD with 95.00% for the tests with the optimized reaction variables, with a cost of R $ 0.09 / L of effluent. After the ozone and Fenton processes, the best experiment sample: concentration of Fe2+ 2.0 g L-1, concentration of H2O2 5.0 g L-1 and pH 4.0; was treated by a biological process - Activated Sludge System (ASS), in order to verify the degradation efficiency of the organic matter of the studied effluent through the conjugated system (APO - ASS). In this combined APO - ASS test it was possible to meet the water characteristics for reuse purposes.