Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2019-02-25T11:49:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2419538 bytes, checksum: 5a19c5f0ce7bde9f77974f5153ae39e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-25T11:49:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2419538 bytes, checksum: 5a19c5f0ce7bde9f77974f5153ae39e6 (MD5) Previous issue date: 2018-07-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As indústrias de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos demonstram relevância no mercado consumidor mundial e no cenário econômico brasileiro, apresentando grande diversidade de produtos fabricados. Essas indústrias são responsáveis pela geração de efluentes potencialmente poluidores, com características que podem variar conforme as matérias-primas empregadas e a diversidade de produtos fabricados. Os efluentes das indústrias de produtos capilares, por exemplo, podem apresentar em sua composição poluentes que conferem elevada toxicidade e baixa biodegradabilidade, o que dificulta seu tratamento por processos convencionais. O presente estudo teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema combinado de eletrocoagulação e processo oxidativo avançado como tratamento de efluentes gerados pela indústria de produtos capilares. O processo de eletrocoagulação foi investigado em diferentes condições de operação, para as variáveis pH, tempo de eletrólise e densidade de corrente, com melhores resultados de remoção da DQO e da turbidez obtidos para o tratamento realizado em pH 2, 30 min e 50 A/m2. A eletrocoagulação removeu eficientemente a DQO (88%), DBO (90%), COT (85,5%), O&G (>99,5%), surfactantes aniônicos (98,9%), turbidez (97,3%) e toxicidade aguda a Daphnia similis (99,9%) do efluente bruto. Os processos oxidativos avançados H 2 O 2 /UV e TiO 2 /H 2 O 2 /UV foram investigados em diferentes condições de operação, para as variáveis dose de H 2 O 2 , pH, tempo de irradiação e dose de H 2 O 2 , concentração de TiO 2 , tempo de irradiação, respectivamente. Os melhores resultados de remoção da toxicidade aguda foram obtidos para o processo H 2 O 2 /UV, realizado em pH aproximadamente 4, 30 min de irradiação e dose de 20 mmol/L de H 2 O 2 . O processo H 2 O 2 /UV possibilitou elevada remoção (88,4%) da toxicidade aguda remanescente no efluente previamente tratado por eletrocoagulação e moderada remoção da concentração de surfactantes aniônicos (59,5%). O sistema combinado de eletrocoagulação e processo H 2 O 2 /UV removeu eficientemente a matéria orgânica (remoção de 89,4% da DQO) e a toxicidade aguda (>99,99%), porém a CE50 quantificada no efluente tratado foi 44,8%, indicando toxicidade aguda a Daphnia similis remanescente. A geração de residuais de alumínio e peróxido de hidrogênio nos processos de eletrocoagulação e H 2 O 2 /UV, respectivamente, em concentrações que causam efeitos tóxicos, foi possivelmente responsável pela toxicidade aguda remanescente no efluente tratado. / The various sectors of the personal care products industry are highly relevant in the global consumer market, including Brazil, offering a great diversity of manufactured products. This industry is responsible for generating potentially polluting effluents, with characteristics that vary depending on the raw materials used and the variety of products manufactured. For example, the hair care products sector generates effluents containing substances with high toxicity and low biodegradability, which hinders treatment by conventional processes. This study aimed to evaluate the performance of combined electrocoagulation and advanced oxidation process for hair care products manufacturing wastewater treatment. Electrocoagulation process variables investigated included pH, electrolysis time and current density (A/m2), with better COD and turbidity removals obtained for treatment at pH 2, 30 min and 50 A/m2. Electrocoagulation efficiently removed COD (88%), BOD (90%), TOC (85.5%), oils and grease (>99.5%), anionic surfactants (98.9%), turbidity (97.3%) and acute toxicity to Daphnia similis (99.9%) from the raw effluent. The advanced oxidation processes H 2 O 2 /UV and TiO 2 /H 2 O 2 /UV variables investigated were H 2 O 2 and TiO 2 doses, pH and irradiation time. Highest acute toxicity removal was obtained for the H 2 O 2 /UV process, carried out at pH approximately 4, 30 min irradiation and 20 mmol/L H 2 O 2 . The H 2 O 2 /UV process achieved high removal (88.4%) of the acute toxicity remaining after electrocoagulation and moderate anionic surfactants removal (59.5%). The combined electrocoagulation and H 2 O 2 /UV process system efficiently removed organic matter (89.4% of COD removal) and acute toxicity (>99.99%), but the EC50 measured in the treated effluent was 44.8%, which indicates acute toxicity to Daphnia similis still remained. Generation of residual aluminum and hydrogen peroxide in the electrocoagulation and H 2 O 2 /UV process, respectively, at concentrations that cause toxic effects, was possibly responsible for the remaining acute toxicity in the treated effluent.

O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e otimizar o processo de flotação por ar dissolvido (FAD) e o processo de sedimentação apl i cados na remoção das proteínas de soja suspensas no efluente da fábrica de proteínas isoladas da SAMRIG. Foram realizados estudos de caracterização do efluente, desestabilização das proteínas do efluente, FAD e sedimentação em laboratório, FAD e sedimentação em planta industrial e balanços de massa de circuitos alternativos. As proteínas de soja presentes como uma suspensão coloidal no efluente i ndustri al apresentam-se dispersas pela ação mecanismo eletrostático e do mecanismo de estabilização estérica. A desestabilização das proteínas presentes no efluente e a agregação em flocos de alta qualidade pode ser r ealizada eficientemente através da adição de 200 a 300 mg/1 de FeC1 3 , ajuste do pH para 4,5 (ponto isoelétrico) e adição de 2 a 3 mg/1 de polímero (poliacrilamida aniõnica de alto peso molecu l ar). Estudos de laboratório mostram que, nestas condições, os processos FAD e sedimentação são efetivos na separação sólido-líquido das proteínas. Em planta industrial, o processo de sedimentação apresenta melhores resultados de eficiência que a FAD. Este fato é decorrente da maior sensibilidade do processo FAD às condições físico-químicas do sistema. A eficiência do processo FAD está vinculada à resistência mecânica e hidrofobicidade superficial dos flocos de proteínas. Os resultados obtidos são discutidos em te rmos interfaciais, cinéticos e parâmetros operacionais envolvidos. / The aim of this work is to characterize and improve the dissolved air flotation (DAF) and settling processes applied to the removal the effluent SAMRIG. This of the proteins present as a suspension in from isolate soybean proteins factory of work invo1ved studies of effluent characterization, proteins desestabilization, dissolved air flotation and settling at lab scale, disso1ved air flotation and settling at industrial plant and mass balances of alternatives circuits. Soybean proteins present as a coloidal suspension in the effluent are dipersed by the electrostatic and steric stabilization mechanisms. The desestabilization and aggregation of the proteins on flocs of high quality can be promoted by 200 to 300 mg/l of FeCl3, adjust the pH to 4,5 (isoelectric point) and addition of 2 or 3 mg/1 of polymer (anionic polyacrylamide of high molecular weight). Studies at lab scale show that solidliquid separation in this condition is possib1e by DAF and settling. At industrial plant, the sett 1 i ng process shows better efficiency than DAF. This happen because DAF process is more sensib1e to physical - chemical properties of the system. Hydrophobicity and mechanical resistence of the flocs are the key properties for the DAF process. The results are discussed in terms of interfacial, kinetic and operational parameters involved.

Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-07-17T19:26:25Z No. of bitstreams: 1 WelkisonCarvalho.pdf: 2082259 bytes, checksum: a734b522c86b6f9dc34abd2ba1fb6152 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-17T19:26:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WelkisonCarvalho.pdf: 2082259 bytes, checksum: a734b522c86b6f9dc34abd2ba1fb6152 (MD5) Previous issue date: 2017-04-25 / The fly ash is a by-product from the combustion of coal which when it is an adequate control of some non-desulphurization process variables, can result in minor impacts and reuse of ash. The objective of this work is to promote the treatment of the fly ash generated by the burning of coal from a thermoelectric plant and to study a proposal to manage this residue in a sustainable way, based on the economic, environmental and social aspects. Thus, the optimization of the desulphurization process was carried out, and afterwards the qualitative and quantitative analysis of the losses of the fire (unbaked), sulfite, mineralogical analysis and classification of the residue generated by the combustion and desulphurization of Mineral coals of different sulfur contents and studies of economic and environmental gain were also carried out. The results showed that after the optimization of some variables in the process of flue gas desulphurization, such as: concentration of calcium hydroxide solution in 10%, flow rate of calcium hydroxide solution in 3.0 m3/h, of virgin lime in the desulfurization system at 0.3 ton/h and the temperature of the exhaust gases in the absorber tower in the range of 80°C to 110 °C, fly ash formation showed acceptable parameters for sulfite content (<5 %) and loss in ignition (<6%); in addition, mineralogical analysis confirmed that light ash presents compositions mainly of silicon, aluminum and iron oxides, which characterizes them as pozzolanic materials qualified for use in the cement industry. The results of the economic gain studies showed reductions in disposal costs of this residue in the range of 18.5 higher than the revenue from the sale of this same residue, the results of environmental gain also showed a reduction of 24,740.30 tons of CO2 and a reduction in the consumption of raw water in the range of 59,376.72 m3, due to the reuse of the light ashes in the incorporation of the cement in the year of 2016. In addition to converging to the guidelines for compliance with the National Policy on Solid Waste. / A cinza leve é um subproduto proveniente da combustão do carvão mineral que quando se tem um controle adequado de algumas variáveis no processo de dessulfurização, pode resultar em menores impactos e o reaproveitamento das cinzas. Este trabalho tem como objetivo promover o beneficiamento das cinzas leves geradas da queima de carvão mineral de uma termoelétrica de São Luís do Maranhão e estudar uma proposta de gerenciar, de forma sustentável esse resíduo, sustentada no tripé dos aspectos econômicos, ambientais e sociais. Assim, fez-se a otimização do processo de dessulfurização e posteriormente analisou-se qualitativa e quantitativamente os teores de perda ao fogo (incombustos), sulfito. Realizou-se também a análise mineralógica e classificação do resíduo gerados a partir da combustão e dessulfurização de carvões minerais de diferentes teores de enxofre e realizou-se ainda os estudos de cunho econômico e ambiental. Os resultados evidenciaram que após a otimização de algumas variáveis no processo de dessulfurização dos gases de combustão, tais como: concentração da solução de hidróxido de cálcio em 10%, vazão de dosagem de solução de hidróxido de cálcio em 3,0 m3/h, dosagem de cal virgem no sistema de dessulfurização em 0,3 ton/h e temperatura dos gases de exaustão na torre absorvedora na faixa entre 80°C a 110°C, a formação de cinzas leves apresentaram parâmetros aceitáveis quanto aos teores de sulfito (<5%) e perda ao fogo (<6%), além disso a análise mineralógica confirmou que as cinzas leves apresentam composições majoritariamente de óxidos de silício, alumínio e ferro, o que as caracteriza como materiais pozolânicos qualificados para utilização na indústria cimenteira. Os resultados dos estudos de ganho econômico mostraram reduções de custos de disposição desse resíduo na faixa de 18,5 maior que a própria receita proveniente da venda desse mesmo resíduo Os resultados de ganho ambiental mostraram também uma redução anual de 24.740,30 ton de CO2 e uma redução anual do consumo de água bruta na faixa de 59.376,72 m3, em virtude do reaproveitamento das cinzas leves na incorporação do cimento no ano de 2016. Além de convergir para às diretrizes de atendimento à Política Nacional de Resíduos Sólidos.

As indústrias químicas são consideradas como o segmento industrial que gera os efluentes mais perigosos ao meio ambiente. Em virtude das concentrações expressivas de poluentes, tanto orgânicos quanto inorgânicos, os efluentes dessas indústrias podem interferir na atividade da biomassa de estações de tratamento de efluentes (E.T.E.), diminuindo sua eficiência e gerando efluentes tratados, porém em desacordo com a legislação pertinente. Para prevenir tais efeitos, o recebimento de efluentes industriais em E.T.E.s pode ser precedido por pré-tratamento, dentre os quais, o biológico, otimizado pela adição de microrganismos com capacidade de degradar poluentes. Foram isolados microrganismos com capacidade de degradar os compostos identificados como responsáveis pela toxicidade do efluente final da E.T.E.: benzeno, clorofórmio, 1,2-dicloroetano, pentaclorofenol, tricloroeteno, tolueno e p-xileno. Foram realizados testes de bioaumentação para pré tratar o efluente industrial, que foram avaliados através de ensaios físico-químicos e de toxicidade aguda para Vibrio fischeri e Daphnia similis. Os resultados obtidos demonstraram que o pré tratamento reduziu a toxicidade do efluente final da estação de tratamento. / Chemical industries are considered the industrial sector that generates the most dangerous effluents to the environment. Due to the high pollutant concentration, either organics or inorganics, the chemical industries effluents may interferer in the biomass activity in wastewater treatment plants (WWTP), what may reduce its efficiency and generate treated effluents in disagreement to the concerned law. In order to prevent such effects, the industrial effluents disposal in WWTPs can be preceded by biological pretreatment, which can be optimized by adding microorganisms capable of pollutants degradation. Microorganism strains that are able to degrade the compounds identified as the responsible for toxicity levels in the WWTP final effluent: benzene, chloroform, 1,2-dichloroethane, pentachlorophenol, trichloroethene, tolune and p-xylene were isolated. Bioaugmentation tests aiming the chemical effluent pretreatment were performed and they were evaluated through physical-chemical analysis and acute toxicity tests for Vibrio fischeri and Daphnia similis. The results showed that the industrial effluent pretreatment reduced the toxicity levels in the WWTP final effluent.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Adélio Mendes

O projeto de Estações de Tratamento de Efluentes Industriais (ETEIs) deve objetivar um desempenho médio, o qual não pode ser ultrapassado certo número de vezes durante seu tempo operacional. Este trabalho propõe a aplicação da metodologia conhecida como Coeficiente de Confiabilidade (CDC) para quantificação da confiabilidade das etapas de tratamento físico (Separação Águaóleo SAO e flotação) e biológico (lodos ativados com aeração prolongada), considerando efluente oleoso proveniente de refino de petróleo. Tal metodologia, entretanto, não possibilita a identificação das prováveis causas do baixo desempenho na tratabilidade. Por isso também é proposta a aplicação da ferramenta de gestão riscos conhecida como FMECA (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis), que permite a quantificação das observações qualitativas de campo, tornando os valores comparáveis para definir a hierarquização dos riscos e criticidade das etapas de tratamento estudadas. A etapa biológica para o parâmetro NH3 apresentou a maior confiabilidade, ainda que a análise de risco tenha apontado esta etapa como mais crítica. Ou seja, um sistema confiável não necessariamente apresenta menor criticidade, pois uma má gestão implicará em possíveis infrações às metas pré-fixadas ou à própria legislação ambiental.

O processamento de peles para a fabricação de couro utiliza uma mistura complexa de substâncias - dentre elas, os taninos - que torna o tratamento de águas residuais difícil e oneroso. Vários estudos estão sendo conduzidos na tentativa de melhorar o tratamento e até mesmo reutilizar o efluente tratado. Neste trabalho foi avaliado o desenvolvimento de adsorventes funcionais sintetizados pelo método solgel e dotados de impressão molecular, para adsorção de compostos de taninos. Por serem de fácil preparação, os materiais híbridos obtidos viabilizam a sua produção para o uso como sólidos adsorventes. A caracterização dos materiais híbridos orgânico-inorgânico obtidos foi realizada por análise de Porosimetria de nitrogênio (BET), Espalhamento de raios-X a baixo ângulo (SAXS), Espectroscopia de refletância difusa no UV-vis (DRS), Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e Potencial Zeta (PZ). As características estruturais e texturais dos materiais híbridos gerados variaram para cada rota sol-gel e processo de extração de template empregado, resultando em materiais com diferentes capacidades de adsorção. As sílicas sem funcionalização não foram capazes de adsorver os compostos de tanino em solução aquosa, enquanto que as sílicas funcionalizadas com APTES demonstraram sua potencialidade como adsorvente para os compostos testados, atingindo remoções superiores a 80%. Diferenças nas capacidades de adsorção entre as sílicas funcionalizadas com e sem impressão molecular também foram observadas, onde a sílica sem impressão apresentou uma adsorção superior de taninos, indicando que mais estudos são necessários para encontrar um processo de extração eficiente do template. É importante salientar que as sílicas que obtiveram a maior capacidade de adsorção, puderam adsorver os compostos de taninos por vários ciclos consecutivos. / The processing of hides for leather manufacturing uses a complex mix of chemicals that makes the wastewater treatment difficult and costly. Several studies are being conducted in attempt to improve the treatment and even reuse the treated effluent. This study evaluated the development of functional adsorbent synthesized by the molecular imprinting method in a sol-gel matrix, for adsorbing tannin compounds. Easy to prepare, hybrid materials obtained enable their production for use as solid adsorbents. The characterization of organic-inorganic hybrid materials obtained was performed by nitrogen porosimetry analysis (BET), small-angle X-ray scattering (SAXS), diffuse reflectance spectroscopy (DRS), Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Zeta Potential (PZ). The structural and textural characteristics of hybrid materials ranged for each sol-gel route and template employed extraction process resulting in materials with different adsorption capacities. The silicas without functionalization were unable to adsorb the tannin compounds in aqueous solution, whereas the silica functionalized with APTES demonstrated the potential of the adsorbent for the tested compounds, with removals above of 80%. Differences in adsorption capacities between functionalized silica with and without molecular imprinting were observed where the unprinted silica had a higher adsorption of tannins, indicating that more studies are needed to find a process of efficient template extraction to improve adsorption capacity to the imprinted materials. Further, the silicas with improved adsorption capacity could adsorb the tannin compounds for several consecutive cycles of adsorption.

Nas mais diversas atividades industriais hoje existentes está presente a problemática dos resíduos gerados e seu gerenciamento. Os efluentes líquidos são uma grande fonte de poluição dos recursos hídricos, sendo necessário o controle das condições de seu descarte. Para efluentes contendo poluentes orgânicos uma das alternativas de tratamento que vem sendo muito utilizada é o uso de Processos Oxidativos Avançados - POA’s. Esses processos se baseiam na geração de radicais livres, principalmente o radical hidroxila (HO.), que possui alto poder oxidante e pode promover a degradação de vários compostos poluentes eficientemente. Esses processos têm obtido grande atenção devido ao aumento da complexidade e dificuldade no tratamento de águas residuárias, o que tem sido motivo para a busca de novas metodologias visando a remediação desses rejeitos. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo estudar os processos (POA’s), para a degradação da matéria orgânica em efluente oriundo da descontaminação de madeira tratada com Arseniato de Cobre Cromatado – CCA. Este efluente é gerado através de extração ácida em ciclos de madeira tratada com CCA que foram utilizados como postes tanto de eletricidade como de telefonia. O efluente gerado na extração ácida foi caracterizado através dos parâmetros de pH, Condutividade, Demanda Química de Oxigênio, Carbono Orgânico Dissolvido, Sólidos totais e metais. Após caracterização, o efluente foi submetido aos processos oxidativos avançados de Fotólise, Fotocatálise heterogênea, Eletrólise e Fotoeletrooxidação, a fim de degradar a matéria orgânica. Depois de realizados os processos, o efluente foi caracterizado novamente com os mesmos parâmetros. Pode-se concluir que todos os processos utilizados alcançaram resultados positivos, degradaram a matéria orgânica, mas o processo que obteve melhor rendimento de degradação foi o de Eletrólise que degradou 68% da matéria orgânica presente no efluente. / In the most diverse industrial activities exist today is present the problem of waste generated and its management. Liquid effluents are a major source of pollution of water resources, requiring the control of the disposal conditions. For wastewater containing organic pollutants the use of Advanced Oxidation Processes - POA's has been widely used. These processes are based on the generation of free radicals, especially the hydroxyl radical (HO.), which has high oxidizing power and can promote the degradation of several polluting compounds efficiently. These processes have achieved great attention due to the increasing complexity and difficulty in the treatment of residual waters, which has been the reason for the search of new methods for remediation of these wastes. Therefore, this paper aims to study these processes (POA's) for the degradation of organic matter in the effluent coming from the decontamination of wood treated with CCA - chromated copper arsenate. This effluent is generated by cycles of acid extraction of wood treated with CCA which were used as both telephone and electricity poles. The effluent generated by the acid extraction was characterized by the parameters pH, conductivity, chemical oxygen demand, dissolved organic carbon and metals. After characterization, the effluent was subjected to advanced oxidation processes photolysis, heterogeneous photocatalysis, Electrolysis and photoelectrooxidation (which are the three processes together) in order to degrade organic matter. After the effluent treatment, the solution was again characterized by the same parameters. It can be concluded that all the processes used have achieved positive results, degradeding organic matter, but the process that showed the best performance degradation was the electrolysis with 68% less organic matter.

O cromo hexavalente – Cr(VI) – presente nos efluentes das indústrias galvânicas, entre outras, é tóxico para maioria dos micro-organismos e potencialmente danoso para a saúde humana. No presente trabalho se estuda a redução de Cr(VI) pelos processos fotoquímicos com álcoois e fotocatálise heterogênea, primeiramente em um reator batelada, com objetivo de obter o melhor processo para aplicação industrial. Na sequência, foram realizados experimentos com efluente industrial, contendo Cr(VI), proveniente de uma indústria galvânica. Após, foram projetados e construídos dois reatores contínuos, o reator em forma de espiral e o reator tubular (radiação artificial e luz solar), com intuito de viabilizar a aplicação industrial do melhor processo de redução de Cr(VI). As reações de redução fotocatalítica de Cr(VI), sob radiação UV, alcançaram reduções totais de Cr(VI) de 66,5% e 56,7% para os catalisadores TiO2 e ZnO, respectivamente, indicando que o catalisador TiO2 foi mais eficiente que o catalisador ZnO. As reações de redução fotoquímica de Cr(VI) com etanol apresentaram altos valores de redução total de Cr(VI), sendo que as reações sob radiação UV (96,1%) foram mais eficientes que as reações sob radiação visível (48,1%). Na redução fotocatalítica de Cr(VI) com TiO2, na presença de etanol, sob radiação UV, foi observada uma redução de Cr(VI) de 92,9% maior do que a redução obtida nas reações fotocatalíticas com TiO2 sob radiação UV (66,5%), evidenciando o efeito sinérgico entre a oxidação do etanol e a redução do Cr(VI). Quando usados com efluente industrial, estes processos mostraram-se eficientes e obtiveram altos valores de redução total de Cr(VI), possibilitando o uso destes tratamentos para remoção de Cr(VI) presente em efluentes de indústrias galvânicas. Entretanto, dentre estes processos estudados, o mais indicado para aplicação industrial foi a fotoquímica com etanol sob radiação UV, pois dispensa o uso de processos de separação do catalisador e apresenta menores custos com reagentes, sendo o etanol de baixo custo, não tóxico e de fácil aquisição. O reator contínuo espiral, projetado e construído, mostrou-se mais eficiente do que o reator batelada, apresentando uma eficiência fotônica de 2,5% comparada a 1,4% para o reator batelada. Ainda, este reator mostrou-se eficiente quando usado com efluente industrial, apresentando uma redução total de Cr(VI) de 51,8%, em 6 horas de reação, sendo sua configuração considerada suscetível para um scale-up. Assim, um reator tubular (radiação artificial e luz solar) foi projetado e construído em escala semi-piloto. Este reator apresentou uma remediação de Cr(VI), presente no efluente industrial, de 86,7% em 6 horas de reação sob luz solar e mostrou uma eficiência fotônica maior do que o reator contínuo espiral. Ainda, o reator tubular apresentou eficiência fotônica similar quando usado com lâmpadas (5,6%) ou luz solar (5,5%), porém as reações sob luz solar mostraram uma maior redução total de Cr(VI) quando comparadas com as reações sob radiação artificial. Assim, o reator tubular, projetado e construído, mostrou-se eficiente quando aplicado para o tratamento de efluente industrial contendo Cr(VI), pelo processo de redução fotoquímica. Além disso, o uso do reator tubular solar minimiza a quantidade de energia elétrica necessária para a reação, reduzindo não somente os custos do processo, como também se tornando uma tecnologia ambientalmente sustentável. / Hexavalent chromium – Cr(VI) – present in wastewater discharge of galvanic industries is toxic to most microorganisms and potentially harmful to human health. In this work were studied Cr(VI) reduction by heterogeneous photocatalysis and photochemistry with alcohols processes, firstly in a batch reactor, in order to obtain the best process for industrial application. Subsequently, experiments were conducted using real wastewater from an electroplating plant. In order to feasible the industrial application of best Cr(VI) reduction process were designed and built two continuous reactors, the spiral shaped reactor and the tubular reactor (artificial radiation and sunlight). The photocatalytic reduction reaction of Cr(VI) under UV radiation achieved total Cr(VI) reduction of 66.5% and 56.7% for TiO2 and ZnO catalysts, respectively, indicating that the TiO2 catalyst was more efficient than ZnO catalyst. The photochemical reduction reaction of Cr(VI) with ethanol presented high values of total Cr(VI) reduction, and the reactions under UV radiation (96.10%) were more efficient than the reactions under visible radiation (48.1%). In the photocatalytic reduction reaction of Cr(VI) with TiO2 in the presence of ethanol under UV radiation was observed a Cr(VI) reduction of 92.9% greater than the reduction obtained in the photocatalytic reactions with TiO2 under UV radiation (66.5%), demonstrating the synergistic effect between ethanol oxidation and Cr(VI) reduction. When used with real wastewater these processes proved to be efficient and showed high values of total Cr(VI) reduction, enabling the use of these treatments for removal of Cr(VI) present in wastewater discharge of galvanic industries. However, among these processes studied, the most suitable for industrial application appears to be photochemistry with ethanol under UV radiation, because it does not require catalyst separation processes and presents lower reagent costs, since ethanol is inexpensive, non-toxic and easy to purchase. The spiral shaped reactor, which was designed and built, showed more efficient than the batch reactor, presenting a photonic efficiency of 2.5% compared to 1.4% for the batch reactor. Additionally, this reactor was effective when applied to real wastewater, presenting a total Cr(VI) reduction of 51.8% in 6 hours of reaction, and its configuration is suitable for scale up. Thus, a tubular reactor (artificial radiation and sunlight) was designed and built in semi-pilot scale. This reactor presented a Cr(VI) remediation of 86.7% in 6 hours of reaction under sunlight and showed a photonic efficiency higher than spiral shaped reactor. Additionally, the tubular reactor presented similar photonic efficiency when used with either lamps (5.6%) or sunlight (5.5%), however the reactions under sunlight showed a greater total Cr(VI) reduction when compared to the reactions under artificial radiation. Therefore, the tubular reactor, which was designed and built, proved to be efficient when applied to treatment of real wastewater containing Cr(VI) by photochemical reduction process. Furthermore, the use of a solar tubular reactor minimizes the amount of electricity required for the reaction, which not only reduces process costs, but also makes the technology more environmentally sustainable.

A área pesquisada representa uma das regiões mais desenvolvidas do Rio Grande do Sul, caracterizada pelo crescimento exponencial das atividades industriais e da agricultura e conseqüentemente, maior intensidade de urbanização. Resultante desta situação, o despejo de esgotos cloacais e efluentes industriais e da agricultura sobre os corpos d’água, sem um tratamento adequado e um saneamento precário, ocasiona a contaminação do meio e compromete os processos ecológicos nos ecossistemas aquáticos. Assim, os ensaios de toxicidade são ferramentas extremamente úteis na avaliação de potenciais tóxicos, permitindo observar o efeito tóxico total dos efluentes e detectando as possíveis interações entre seus componentes. Este trabalho objetivou adaptar o Teste de Assimilação e Dissimilação (Teste A-D) para sua aplicação em águas e sedimentos altamente poluídos por efluentes cloacais e industriais, como método de orientação para identificação das áreas de risco ecológico e como base para um programa de outros testes mais complexos. Adiciona-se o interesse dos órgãos ambientais municipais diante da inexistência de informação sobre o impacto de metais e nutrientes na região e da possibilidade de melhoria da qualidade de água. Para a padronização do método, havia a necessidade de eliminar as influências dos nutrientes e da alta DBO, responsáveis por uma alta taxa de produção e consumo de oxigênio pelas culturas de Clorofíceas e bactérias aeróbias adaptadas ao consumo de extrato de carne granulado, superando assim, uma provável inibição. Com esta finalidade, as amostras de água superficial foram testadas sem pré-tratamento ou in natura e com os pré-tratamentos: esterelização, decantação e aeração, homogeneização e aeração e filtração e aeração. Com o sedimento superficial, foram desenvolvidos ensaios com a solução elutriato. As amostragens de água e sedimento superficial compreenderam 5 locais no período inverno/05 e verão/06 e as análises físicas e químicas foram comparadas aos valores das normas ambientais nacionais e internacionais vigentes. Os elevados níveis de níquel, cobre, fosfato e condutividade estão associados com a alteração da qualidade da água da BH do Arroio Tega. O grau de contaminação dos sedimentos por metais é compatível com locais fortemente poluídos para cobre, cromo, níquel e zinco. As condições de manutenção do Teste A-D foram aperfeiçoadas em relação à norma original. Com o sedimento, os Testes A apresentaram inibição da fotossíntese e os Testes D, aceleração da respiração, mostrando sensibilidades opostas, não havendo uma complementação dos processos autotrófico e heterotrófico. Com a água, o pré-tratamento esterelizado apresenta as maiores porcentagens de inibição do PPO e PCO. Os resultados apresentam possibilidade de aplicação do Teste A-D na avaliação da toxicidade e monitoramento de efluentes e águas superficiais. Este método mostrou ser um procedimento operacional simples e rápido, aplicável simultaneamente a um grande número de amostras e de baixo custo. / The researched area represents one of the most developed areas of Rio Grande do Sul, it is characterized by the exponential growth of the industrial and agriculture activities, thus leading to larger urbanization intensity. As a result of this situation, the spilling of sink sewers, industrial and agriculture sewage in the bodies of water, without an appropriate treatment and a precarious sanitation, causes the contamination of the environment and overturns ecological processes in aquatic ecosystems. To such an extent, toxicity analysis are extremely useful tools in the evaluation of toxicant potentials, allowing to observe the total toxicant effect of the sewage and detecting the possible interactions among their components. This study had the purpose to adapt the Test of Assimilation and Dissimilation (A-D Test) for its application in waters and sediments highly polluted by sink sewage as an orientation method for identification of the areas of ecological risk and as a base for a program of other more complex tests. It’s remarkable the sum up interest of the municipal environmental agencies, due to the inexistence of information on the impact of metals and nutrients in the area and the possibility to improve the quality of water.For the standardization of the method, there was the necessity to eliminate the influences of the nutrients and the high BOD (Biochemical Oxygen Demand), responsible for an upper production and consumption rates of oxygen for the cultures of Cloroficeas (freshwater green algae) and aerobic bacterium adapted to the consumption of granulated meat extract, surpassing, in this way, a probable inhibition. Regarding this purpose, the samples of superficial water were tested without pretreatment or in natura and with the pretreatments: sterilization, decantation and aeration, homogenization and aeration and filtration and aeration. To the superficial sediment, analysis were developed with the elutriate testing solution. The samplings of water and superficial sediment comprised five places in the period winter/2005 and summer/2006 and the physical and chemical analyses were compared to the values of the national and international environmental norms effective nowadays. The high levels of nickel, copper, phosphate and conductivity are associated with changes in water quality of Tega's HB (Hydrographic Basin). The scale of contamination of the sediments for metals it’s compatible with places heavily polluted for copper, chrome, nickel and zinc. The conditions of maintenance of the AD Test were improved in relation to the original norm. To sediment, the Assimilation tests presented inhibition of the photosynthesis and the Dissimilation tests, acceleration of the breathing, showing opposite sensibilities, so there wasn’t a complementation of the autotrophic and heterotrophic processes. To water, sterilized pretreatment presents the largest percentages of inhibition of POP and COP. The results show the possibility of application of the Test A-D in the evaluation of the toxicity and effluents and superficial waters monitoring. This method showed to be a simple and fast operational procedure, applicable simultaneously to a great number of samples and at a very low cos