Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:40:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224899.pdf: 1026162 bytes, checksum: 158538c18885137b46bf00108192bef8 (MD5) / Neste trabalho foram preparados carvões ativados com vapor d´água, tendo como precursores dois materiais naturais a partir de resíduos de biomassa (serragem e pinha), e um carvão oxidado com peróxido de hidrogênio a partir de um carvão mineral. As características químicas e texturais e a aplicação na remoção de fenol em solução aquosa foram avaliadas. As amostras de biomassa foram carbonizadas e ativadas a 800°C, sendo que o carvão ativado da pinha apresentou área superficial de aproximadamente 499 m2/g, valor inferior ao Carvão Comercial Norit CGC 8-30, que foi usado como comparativo. Foram realizados experimentos cinéticos, de equilíbrio e em leito fixo, para a remoção de fenol em solução aquosa. O equilíbrio na remoção de fenol foi expresso em termos de isotermas de adsorção, sendo que os dados experimentais se ajustaram aos modelos de Freundlich e Langmuir. As capacidades de adsorção dos carvões ativados apresentaram a seguinte ordem: Norit > Pinha (CAP) > Serragem (CAS) > Incombusto (CAI) > Carvox. Os experimentos cinéticos foram realizados para verificar o tempo necessário para se atingir o equilíbrio, que foi da ordem de 10 horas. Dos modelos cinéticos estudados, o que melhor se ajustou ao adsorvente Norit foi o modelo de difusão intrapartícula, justificado pela grande microporosidade, enquanto que o modelo pseudo 2ª ordem, foi o que melhor se ajustou aos adsorventes CAP, CAS e CAI. Os testes experimentais em leito fixo resultaram na capacidade semelhante aos demonstrados nos estudos de equilíbrio, sendo que o carvão ativado comercial apresentou uma longa zona de transferência de massa. A capacidade dos adsorventes em estudo foi proporcional à área superficial, ao volume de microporos e também ao caráter básico da superfície devido a maior afinidade do fenol por carvões de superfícies básicas.

Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Farmacologia / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A Bacia Carbonífera de Santa Catarina sofreu impacto ambiental devido à extração e manuseio de carvão, sendo reconhecida pelo governo federal como área crítica nacional para controle da poluição. Este estudo foi realizado em Capivari de Baixo, município exposto ao carvão por abrigar a termoelétrica Jorge Lacerda, responsável pelo consumo de 90% de todo o carvão produzido no Estado. A queima deste combustível libera material particulado (MP) e inúmeras substâncias que podem comprometer o meio ambiente e causar efeitos tóxicos à saúde humana. O manganês (Mn) é uma delas, que apesar de categorizado como oligoelemento, em concentrações elevadas pode provocar toxicidade. O objetivo deste estudo foi avaliar a percepção e aspectos de saúde de moradores de Capivari de Baixo frente à exposição ambiental ao carvão e possível contato com MP e Mn visando fornecer subsídios aos indicadores de morbidade obtidos com estudo ecológico. Para formação do grupo exposto foram recrutados voluntários (ambos os sexos), moradores de Capivari de Baixo há no mínimo 10 anos, sendo excluídos fumantes e gestantes. No grupo não-exposto foram respeitados os mesmo critérios e o local escolhido foi Armação (Florianópolis). Os participantes responderam a questionário e foram submetidos à avaliação física (parâmetros antropométricos e cardiovasculares). Amostras de sangue e urina foram coletadas para avaliação bioquímica, hematológica, parcial de urina e determinação de Mn urinário. Os resultados foram organizados em banco de dados no Programa Excel e a análise estatística realizada nos programas SigmaStat 3.5 e GraphPad Prisma 3.0. A população de estudo foi constituída por 42 pessoas (grupo exposto) e 49 (grupo não exposto), apresentando-se homogênea em gênero, faixa etária e na maioria das características sócio-demográficas. Não foi constatada exposição ao Mn pelo consumo de água, atividade ocupacional e uso de medicamentos em ambos os grupos. Os níveis urinários deste elemento para todos os moradores de Capivari de Baixo avaliados estavam dentro dos valores de referência para exposições ocupacionais. A maioria dos indivíduos (expostos e não expostos) considerou-se saudável, sem diferença entre os grupos em relação à presença de doenças crônicas e às morbidades nos aparelhos e/ou sistemas avaliados. No entanto, a população exposta teve mais indivíduos consumindo medicamentos diariamente, além de discreta dislipidemia e elevação de índice de massa corpórea. Não foram detectadas alterações hepáticas, renais, hematológicas e urinárias nos dois grupos. O estudo transversal constatou que os residentes de Capivari de Baixo, participantes da pesquisa, apresentaram perfil relativamente saudável. Todavia, ressalta-se a possibilidade de desenvolvimento de doenças cardiovasculares e outras síndromes, devido os achados de distribuição anormal da gordura corpórea e dislipidemia, aliado aos valores diferenciados de frequência cardíaca e glicose em relação ao grupo não exposto. Além disso, apesar destes indivíduos residirem em local onde há manuseio de carvão, não foram detectadas alterações nas suas condições de saúde que pudessem estar relacionadas diretamente à exposição ao MP ou ao Mn. Maior sensibilidade do método analítico utilizado poderia determinar os valores de referência do Mn urinário desta população. Os resultados do estudo transversal e ecológico não apresentaram concordância direta, sendo necessárias avaliações adicionais para elucidar este impasse / The Santa Catarina Coal Basin has suffered because of the environmental impact of coal mining and handling, and is recognizes by the federal government as a critical national pollution control. This study was conducted in Capivari de Baixo, municipality exposed to the coal for housing the thermoelectric Jorce Lacerda, responsible for consuming 90% of all coal produced in the state. The burning of this fuel releases particulate matter (MP) and several substances that may compromise the environmental and cause toxic effects to human health. Manganese (Mn) is one which, although classified as a trace element in high concentration can cause toxicity. The aim of this study was to evaluate the perception and health aspects of residents of Capivai de Baixo by environmental exposure to coal and possible contact with MP and Mn to provide data on indicators of morbidity obtained with ecological study. To form the exposed group were recruited volunteers (both sexes), residents of Capivari de Baixo for at least 10 years, smokers and pregnant women were excluded. In the unexposed group were met the same criteria and the site was Armação (Florianópolis). The participants answered a questionnaire and underwent a physical assessment (cardiovascular and anthropometric parameters). Blood and urine were collected for biochemical, hematological, urinalysis and urinary Mn determination. The results were organized into a database program in Excel and statistical analysis performed with SigmaStat 3.5 and GraphPad Prism 3.0. The study population consisted of 42 persons (exposed group) and 49 (unexposed group), appearing homogeneous in gender, age and most of the socio-demographic characteristics. There was no exposure to Mn for water consumption, occupational activity and use of medications in both groups. The urinary levels of Mn for all residents of Capivari de Baixo were within the reference values for occupational exposures. The majority of subjects (exposed and unexposed) were considered healthy, with no difference between groups regarding the presence of chronic diseases and morbidity in the devices and / or systems evaluated. However, the exposed population had more individuals consuming medications daily, and mild dyslipidemia and elevated body mass index. No changes were detected hepatic, renal, hematological and urinary tract in both groups. The cross-sectional study found that residents of Capivari de Baixo, had relatively healthy profile. However, we emphasize the possibility of developing cardiovascular diseases and other syndromes, because the findings of abnormal distribution of body fat and dyslipidemia, together with the different values of heart rate and glucose compared to the unexposed group. Moreover, despite these individuals reside in a place where there are coal handling, no change in their health conditions that could be directly related to exposure to MP or Mn. Increased sensitivity of the analytical method used could determine the reference values of urinary Mn in this population. Study results showed no cross-sectional and ecological direct agreement. Additional assessments are needed to elucidate this impasse.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:59:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319628.pdf: 4925889 bytes, checksum: 4c5c9dc9670799d77f789f39151170f5 (MD5) Previous issue date: 2013

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:26:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318952.pdf: 1357524 bytes, checksum: 2c25b1d7829fd976010f5c062677d41b (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho descreve o estudo da liquefação direta do carvão catarinense, empregando sulfeto férrico impregnado in situ (pirita sintética) ou pirita natural como catalisadores. O objetivo do estudo foi avaliar a atividade catalítica da pirita nesta reação, visando à produção de hidrocarbonetos líquidos leves. Os experimentos de liquefação foram conduzidos em reator de alta pressão, em escala de bancada e em sistema de batelada. O reator foi carregado com cerca de 20g de carvão impregnado com 2% em massa de pirita sintética ou misturado com 5% em massa de pirita natural como catalisadores. Foi ainda utilizada a tetralina como solvente, atmosfera de hidrogênio e temperaturas de reação de até 380ºC. As variáveis empregadas foram: a temperatura (300ºC, 350ºC e 380ºC), a pressão (25bar, 50bar e 75bar) e a natureza do catalisador (pirita sintética ou pirita natural). Os produtos das reações foram separados em óleos, asfaltenos e pré-asfaltenos através de fracionamento por solubilidade. Os resultados mostraram que a Conversão Total aumentou com a elevação da temperatura da reação, mas foi pouco influenciada pela variação da pressão de hidrogênio. A presença dos catalisadores incrementou a Conversão Total em 3% e 4,5%, quando empregada pirita natural e pirita sintética, respectivamente. Todas as reações foram majoritariamente seletivas em pré-asfaltenos. A elevação da temperatura aumentou a seletividade em pré-asfaltenos e a variação da pressão de hidrogênio não apresentou influência significativa na seletividade dos produtos. Em comparação com uma reação sem adição de catalisador, a seletividade em óleos aumentou em 5,5% com o uso de pirita natural como catalisador e em 11,6% com o uso da pirita sintética. O rendimento de todas as frações aumentou com a elevação da temperatura. O maior rendimento obtido em óleos foi de 10%. Conversões Totais e rendimentos em óleos mais expressivos não foram obtidos devido às limitações do reator, ou seja, as baixas temperaturas trabalhadas e a possível deficiência no sistema de agitação. <br> / Abstract: This work describes the study of direct liquefaction of a coal from Santa Catarina, employing ferric sulfide impregnated in situ (pyrite synthetic) or natural pyrite as catalysts. The aim of the study was to evaluate the catalytic activity of pyrite in this reaction, aiming at the production of lighter liquid hydrocarbons. The liquefaction experiments were conducted at bench scale in high-pressure batch reactor. The reactor was charged with about 20g of coal impregnated with 2 wt% of pyrite synthetic or mixed with 5 wt% of natural pyrite as catalysts. It was also used tetralin as solvent, atmosphere of hydrogen and reaction temperature of up to 380ºC. The variables used were: temperature (300ºC, 350°C and 380°C), pressure (25bar, 50bar and 75bar) and nature of the catalyst (pyrite synthetic or natural pyrite). The liquefaction products were separated into oils, asphaltenes and preasphaltenes by solvent fractionation. The results showed that Total Conversion increased with the increase of reaction temperature, but it was little influenced by variations in the pressure of hydrogen. Presence of catalysts increased Total Conversion in 3% and 4.5% when employed pyrite natural and synthetic pyrite, respectively. All reactions were mostly selective to preasphaltenes. Rising temperatures increased selectivity to preasphaltenes and the hydrogen pressure variation showed no significant effect on the selectivity of the products. In comparison with a reaction carried out without added catalyst, oil selectivity increased by 5.5% with the use of natural pyrite as catalyst and by 11.6% with the use of synthetic pyrite. Yield of all fractions increased with increasing reaction temperature. The higher oils yield obtained was 10%. Total Conversions and oil yields more expressive were not obtained due to limitations in the reactor, that is, low temperatures worked and possible deficiency in the stirring system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:14:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 200026.pdf: 942086 bytes, checksum: 7985b86a8b3675cf0db59283b5e859c4 (MD5) / Nesta pesquisa desenvolveu-se um procedimento para a resolução de questões judiciais sobre danos decorrentes de subsidências em áreas de exploração de carvão. A pesquisa em questão deve dar suporte ao profissional envolvido na perícia e a capacidade de questionar os recalques causados por perturbações subterrâneas. Através de análises das características da região carbonífera do sul de Santa Catarina, utilizada como área de estudo, foram criadas diretrizes para análise de aspectos importantes relacionadas aos danos encontrados. Além disso, buscou-se utilizar algumas ferramentas auxiliares como fotointerpretação e topografia, que podem servir na comprovação dos fatos envolvidos na perícia. Foram apresentadas todas as etapas de um procedimento para análise e comprovação dos danos em edificações causados pelas subsidências da camada geológica. Além disso, é oferecido um modelo de laudo pericial com etapas descriminadas. Para a comprovação do procedimento foram avaliados dois casos reais com resultados claros da eficiência das técnicas utilizadas, ocorridos em Criciúma e Nova Veneza.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-21T01:02:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 196522.pdf: 1667187 bytes, checksum: 08850f6836f7d7fc66fa6efe7b7b375e (MD5) / O aproveitamento de resíduos sólidos industriais representa uma alternativa benéfica tanto para as indústrias geradoras quanto para a construção civil. A cinza pesada do carvão mineral, resultante dos processos de queima deste produto nas usinas termelétricas, é um subproduto conhecido e abundante, porém pouco explorado. Desta

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-21T15:58:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 203098.pdf: 3545206 bytes, checksum: 99128a26005a76b122d2da0b0737cc8d (MD5) / A utilização de materiais residuais na indústria da construção civil, como componentes em processos de fabricação de concretos, argamassas e artefatos de concreto, tem sugerido um avanço continuo nas pesquisas com estes tipos de materiais. Como realidade atual, os estudos com cinzas pesadas residuais da queima de carvão mineral em usinas termelétricas para geração de energia têm aumentado consideravelmente devido à potencialidade de seu uso, principalmente como material substituto do agregado miúdo natural. Esta pesquisa tem como objetivo propor método de incorporação e avaliação do comportamento de cinzas pesadas em substituições parcial e total da areia natural, para a fabricação de concretos com fins estruturais. Como forma de avaliar o desempenho dessas misturas optou-se por utilizar a parte argamassa do concreto a ser fabricado, devido a maior rapidez nos ensaios experimentais e menor consumo de materiais. A análise foi feita sobre o comportamento no estado fresco e endurecido sobre os ensaios de perda de trabalhabilidade, perda do conteúdo de umidade por exsudação e secagem ao ar, absorção capilar, resistência a compressão, determinação do módulo de deformação. A pesquisa apresenta uma metodologia de avaliação para assegurar que maiores quantidades de cinzas possam ser aproveitadas como substituto à areia natural. São apresentadas considerações sobre a retração plástica como também sobre o comportamento de umidade das misturas com cinzas pesadas na formação da matriz sólida e dos poros capilares.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:43:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 184683.pdf: 578008 bytes, checksum: 77169951deb139deeb6d1c4e3eed002f (MD5) / Avaliação da eficiência de remoção de pesticidas em fase aquosa por três carvões minerais de baixo custo comparando-se com dois carvões comerciais. Os carvões foram caracterizados segundo a isoterma de adsorção de nitrogênio, composição química superficial, análise imediata, índice de iodo e ponto de carga zero. Foram feitos testes de adsorção em batelada e em leito fixo com soluções dos pesticidas Malathion e Dodine e com três efluentes distintos contendo pesticidas. Estes resultados mostraram uma maior capacidade de adsorção por unidade de massa para os carvões comerciais do que para os carvões minerais. No entanto, a capacidade de adsorção por unidade de área foi maior para os carvões minerais indicando a potencialidade de uso destes carvões no tratamento de efluentes contendo pesticidas. Testes de regeneração fotocatalítica de dois carvões saturados com o pesticida Dodine foram realizados para se observar a capacidade de adsorção num segundo ciclo de adsorção. Para tanto, foram realizados testes de fotocatálise deste composto e de um efluente isoladamente. Os resultados mostraram um aumento da área BET dos carvões, o que pode ser atribuído à oxidação do carvão com abertura de poros e criação de novos poros, como foi efetivamente constatado com um aumento na capacidade de adsorção dos carvões utilizando-se as soluções de Dodine no segundo ciclo de adsorção.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-19T21:45:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190315.pdf: 2213439 bytes, checksum: 67e46b3f9d350d360ae666971bf3aab4 (MD5) / Foi estudada a reação de redução do SO2 utilizando carvão ativado (Cat) de origem vegetal e grafite como redutores, sob condições de reator diferencial e controle cinético. A velocidade inicial da redução no estado estacionário seguiu uma lei de primeira ordem em relação ao carbono e primeira ordem em relação à SO2 com uma constante de velocidade de segunda ordem k2 = 4.84 x 10-3 atm-1.s-1 (corrigida a 900 oC). A entropia de ativação foi de -211 ±19 cal.mol-1.K-1 e a entalpia de ativação 22 ± 6 kcal.mol-1. A adição de nitrato ou sulfeto de sódio sobre carvão vegetal ativado aumentou a velocidade de desaparecimento do SO2 na ordem: Na2S/Cat > NaNO3/Cat > Cat. Os produtos primários da reação foram CO2 e enxofre na proporção 2:1. A 630 oC, CO e COS foram formados em quantidades desprezíveis, porém a distribuição de produtos depende da temperatura de reação e do controle cinético. Foi observada alta adsorção de SO2 no Cat que em seguida reagia com a matriz para formar intermediários estáveis superficiais [C(S)], que foram identificados por XPS como formas de enxofre não-oxidado (sulfeto ou dissulfeto) e enxofre oxidado (sulfóxido, sulfona, sultina (?)). A reação dos intermediários C(S) com CO2 produziu SO2 e a reação do C(S) com CO formou COS, que era decomposto sobre Cat formando CO. Estes resultados demonstraram a reversibilidade destas reações. A análise da razão entre os produtos sugere fortemente que CO e COS são produtos finais de reações consecutivas dos produtos primários. CO foi formado de CO2 por uma lenta reação de Boudouard que ocorria em condições de não-equilíbrio.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-19T23:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 204157.pdf: 1809872 bytes, checksum: 1f17e3e778e1db42567a6e9719e83988 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo a obtenção de vitrocerâmicos que derivem de vidros constituídos basicamente por elevadas quantidades de cinza pesada de carvão mineral e que, simultaneamente, correspondam a um ponto do diagrama ternário base SiO2 - Al2O3 - CaO. Foram preparadas e verificadas as tendências de cristalização de 8 (oito) vidros [composição base de 70% cinza pesada + 30% Volastonita (CaSiO3)]. O agente nucleante utilizado foi TiO2 (incorporado a mistura na forma de Rutilo Comercial). Para a determinação da temperatura de máxima taxa de nucleação (Tn) e do tempo ótimo de nucleação (to), foi utilizado o método baseado nos recursos da Análise Térmica Diferencial (DTA). Outras técnicas utilizadas foram: Fluorescência de Raio-X (Análise química), Granulometria, Difração de Raio-X (DRX), Dilatometria, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Viscosimetria, Flash de Laser (difusividade térmica), Grau de Cristalinidade (Método de Ruland), Ataque Químico e Resistência a Flexão. O vidro, com composição estequiométrica na região da Anortita (CaAl2Si2O8), evoluiu através de tratamentos térmicos para um material vitrocerâmico. Cristais de Ortoclásio e Rutilo também foram identificados.