Este trabalho apresenta um estudo da transmissão de sinais de micro-ondas baseada em enlaces ópticos com modulação externa. Após contextualizar os enlaces ópticos e discutir sobre as características gerais de seus principais componentes, tais como fonte laser, modulador, fibra óptica e fotodetector é apresentada uma análise detalhada da função de transferência de um modulador óptico do tipo Mach-Zehnder (MZM), com apenas uma entrada de RF (single drive). A análise realizada serviu de base para a implementação de uma ferramenta computacional no ambiente MATLAB. O programa desenvolvido, permitiu analisar diversos parâmetros do enlace, tais como ganho de potência, figura de ruído e faixa dinâmica livre de espúrios em função do valor de tensão VDC, usado para ajustar o ponto de operação do modulador MZM ao longo da sua função de transferência. Com uma potência óptica entre 10 mW e 15 mW e usando sinal de teste de 1 GHz é apresentada a verificação experimental em termos dos parâmetros analisados. Foram obtidos valores de ganho de potência da ordem de -33 dB e faixa dinâmica livre de espúrios de 84 dB.Hz2/3. Em termos da aplicação do enlace óptico de micro-ondas o presente trabalho teve como aplicação um sistema dedicado para modulação por deslocamento de fase binária (BPSK).

A montagem de um sistema que permite a detecção de modulação no coeficiente de absorção ótica, devido ao campo elétrico aplicado, foi concluída. A máxima sensibilidade atingida foi de &#916 K / K = 1,5 x 10-6 com resolução em comprimento de onda de 3 nm. O efeito Stark de 2&#170 ordem, na freqüência dupla da do campo elétrico aplicado foi medido para o centro F em KCl e KBr e comparado com provisões teóricas. Os valores obtidos para o KCl coincidem com os de Chiarotti, o que confirma o bom funcionamento do sistema, e diferem dos valores calculados teoricamente. Essa diferença é atribuída à correção do campo local. Os valores obtidos experimentalmente para a variação relativa do coeficiente de absorção foram: para KCl: &#916K / K = 2,93 x 10-5 (78&#176 K) para KBr: &#916K / K = 2,85 x 10-5 (78&#176 K) / The assembly of a system which allows the detection of modulation in the coefficient of optical absorption, due to the applied electrical field, was completed. The maximum sensitivity achieve was &#916 K / K = 1,5 x 10-6, in wave length, of 3 nm. The Stark effect of second order, in the frequency twice as that of the applied electrical field was measured for the center F in KCl and KBr and compared with theoretical previsions. The values obtained for KCl coincide with those of Chiarotti\'s, which confirms the good functioning of the system, and differ from the values calculated theoretically. This difference in ascribed to the correction of the local field. for KCl: &#916K / K = 2,93 x 10-5 (78&#176 K) for KBr: &#916K / K = 2,85 x 10-5 (78&#176 K).

Nas últimas décadas houve um incremento do uso de equipamentos eletroeletrônicos, que têm vida útil determinada por vários fatores, como o porte de equipamento e o comportamento do usuário, por exemplo. Quando estes equipamentos e seus acessórios são descartados tornam-se resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). O objetivo desta tese é selecionar variáveis a serem utilizadas como base de um modelo de previsão de demanda para os REEE. O método de pesquisa adotado foi a pesquisa exploratória combinada com a pesquisa conclusiva, utilizando abordagens de caráter qualitativo e quantitativo. A parte qualitativa utiliza como técnicas de pesquisa a revisão bibliográfica, a revisão sistemática, o grupo focado e as entrevistas. Já em relação à parte quantitativa foram utilizados questionários, ferramentas estatísticas (gráficos e coeficiente de correlação posto-ordem de Spearman) e o método AHP. Foram elaborados cinco artigos científicos, que atingindo objetivos específicos, contribuem para o objetivo geral. O primeiro artigo visava obter informações sobre métodos e ferramentas utilizados para realizar a previsão de demanda de REEE. O segundo artigo pretendia delinear o cenário atual dos REEE do ponto de vista das responsabilidades dos stakeholders no processo de logística reversa. Os riscos e oportunidades decorrentes dos REEE foram abordados no artigo 3, fornecendo informações para o cenário do ponto de vista social, ambiental e econômico. Já o artigo 4 focou nas indústrias de equipamentos eletroeletrônicos do RS e buscou informações sobre a forma de produção, a composição dos produtos e ações destas indústrias para implantação do sistema de logística reversa para os REEE. No último artigo foi definido um conjunto de 21 variáveis que influenciam na logística reversa dos REEE e foi realizada a priorização destas variáveis. Como resultado, foram selecionadas 7 variáveis: estimativa de vida útil do equipamento (1º); Disponibilização de pontos de coleta de REEE (2o); Existência de um acordo setorial (3º); Número de equipamentos vendidos (4º); Incentivos para empresas de reciclagem/gerenciadoras de REEE na região (5º); Existência de empresas de reciclagem ou gerenciadoras de REEE na região (6º); Distância dos pontos de coleta de REEE (7º). / In recent decades there has been an increase in the use of electrical and electronic equipment that have life cycles defined by several factors such as the size of the equipment and user behavior, for example. When this equipment and its accessories are disposed, they become waste electrical and electronic equipment (WEEE). The aim of this doctoral dissertation is to select variables to be used as basis for a demand forecasting model for WEEE. The research method adopted combined exploratory research and conclusive research, with a qualitative and quantitative approach. The following research techniques were used in the qualitative part: literature review, systematic review, focus group and interviews. Regarding the quantitative part, the following techniques were used: questionnaires, statistical tools (graphs and the Spearman’s rank-order correlation coefficient) and the AHP method. Five scientific articles were written, which contributed to the general objective by reaching specific objectives. The first article aimed at obtaining information on methods and tools used to carry out demand forecasting of WEEE. The second article intended to describe the current scenario of WEEE from the perspective of the stakeholders’ responsibility in the process of reverse logistics. The risks and opportunities resulting from WEEE were the theme of the third article, which provided information about the scenario from a social, environmental and economic point of view. The fourth article focused on the factories of electrical and electronic equipment of Rio Grande do Sul, and collected information on the product composition and production methods of such factories, and their actions to implement a system of reverse logistics for WEEE. The last article defined a set of 21 variables that influence the reverse logistics of WEEE, and arranged these variables in order of priority. As a result, seven variables were selected: estimate of life cycle of equipment (1st); Availability of WEEE collection points (2nd); Existence of a sector agreement (3rd); Number of equipment sold (4th); Incentives to WEEE recycling/managing companies in the area (5th); Existence of WEEE recycling or managing companies in the area (6th); Distance between WEEE collection points (7th).

Neste trabalho foi investigado o processo de relaxação em copolímeros metacrilicos funcionalizados com o grupo cromóforo 4-[N-etil-N-(2-hidroxietil)]amino-2\'-cloro-4\'nitro-azobenzeno (MMADRI3). Os copolímeros sintetizados foram caracterizados por espectrofotometria de visível e infravermelho, calorimetria diferencial de varredura, análise termogravimétrica e elipsometria. O triodo de corona foi utilizado para induzir a orientação dos cromóforos dipolares a temperaturas próximas da transição vítrea. Os valores do coeficiente eletroóptico linear r13 de filmes obtidos por derramento de solução podem alcançar 14 pm/V em amostras funcionalizadas com 43%de cromóforo.O efeito piezoelétricoé significativo para amostras contendo 4% de cromóforo sendo a sua origem atribuída à carga espacial. A relaxação orientacional dos cromóforos foi estudada medindo-se o decaimento do coeficiente eletroóptico e a relaxação dielétrica a diferentes temperaturas. O processo de relaxação foi interpretado utilizando a equação de Kohlraush-Williams-Watts (KWW) aplicada aos domínios do tempo e da freqüência. O tempo de relaxação característico &#964 e o parâmetro b da equação de KWW foram obtidos como função da temperatura desde a temperatura ambiente até acima da temperatura de transição vítrea. O parâmetro b à temperatura de transição vítrea aproxima-se de 0,6 valor que é atribuído a forças de curto alcance. As medidas dielétricas revelaram duas bandas de relaxação &#946 e &#945 respectivamente a baixas e a altas temperaturas. A relaxação a está relacionada com a transição vítrea e à desorientação dos cromóforos. A dependência de &#964 foi fundamentada nas equações de Arrhenius e de Vogel-Fulcher-Tarmnann-Hesse (VFTH), respectivamente a baixas e a altas temperaturas. Os parâmetros de VFTH encontram-se próximos dos considerados universais. O comportamento de &#964 em toda a gama de temperaturas, foi explicado pela equação de Adam-Gibbs, usando-se os parâmetros de VFTH. O resfriamento a taxas lentas após o processo de polarização aumenta substancialmente o tempo de relaxação e a sua energia de ativação. Os expoentes m e n do modelo de Dissado-Hill baseado na interação de multicorpos foram obtidos em função da temperatura. Os valores do parâmetro n ficam dentro do esperado pela teoria / The relaxation process of side-chain methacrylate copolymers functionalized with the nonlinear optical azo chromophore 4-[Nethyl-N-(2-hydroxyethyl)]-amino-2\'-chloro-4-nitroazobenzene (MMADR13) was investigated. The copolymers synthesized were characterized by visible and infrared spectrophotometry, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis and ellipsometry. The corona triode was employed to induce the orientation of the dipolar chromophore at a temperature near the glass transition. The linear eletrooptic coefficient r13 of cast fllms can reach values as high as 14 pm/V in samples with 43% of chromophore contento The piezoeletric effect attributed to space charge was only significant in the lowest chromophore content samples (4%). Electrostriction was shown to affect to some extent the quadratic electrooptic measurements. The chromophore relaxation at different temperatures was investigated by both electrooptic decay and dielectric measurements. The relaxation process was interpreted using the Kohlraush-Williams-Watts (KWW) equation both in the time and frequency domains. From the KWW equation the characteristic relaxation time &#964 and the stretching parameter b were obtained from room temperature to temperatures above the glass transition. Near the glass transition b is ca 0.6 which is characteristic of short range interactions. Dielectric measurements revealed two relaxation bands, &#946 and &#945, at low and high temperatures, respectively. The &#945 relaxation was attributed to the glass transition and to the 10ss of chromophore orientational order. The temperature behavior of &#964 was interpreted by the Arrhenius and Vogel-Fulcher-Tammann-Hesse (VFTH) equations. at low and high temperatures. respectivelly. The VFTH parameters lie close to the so-called universal values. In addition the overall temperature dependence was explained by the Adam-Gibbs equation using the VFTH parameters. Using a small cooling rate after corona poling increases substantially the relaxation time and the activation energy .The power law exponents m and n. from Dissado-Hill manybody interactions model were obtained as a function of temperature. The n values are in the range of expected values for the many-body interactions model

A eletro-oxidação de etanol é certamente um dos principais temas de pesquisa no campo de eletrocatálise devido ao sua potencial utilização em sistemas conversores de energia química em energia elétrica, pois é considerado um combustível renovável e de baixa toxicidade, além de possuir alta densidade energética. Quando afastado do equilíbrio termodinâmico, esse sistema apresenta uma dinâmica complexa devido a continua ativação e desativação do catalisador e na presença de instabilidades, é possível alcançar um maior valor de eficiência termodinâmica quando comparado com o mesmo sistema operando em regime convencional. Além disso, a facilidade de emergência de instabilidades e a simplicidade com que os parâmetros experimentais podem ser controlados fazem com que o estudo deste tipo de sistemas se torne atrativo para a comunidade científica. Nesta tese de doutorado são apresentados os resultados obtidos durante a dinâmica convencional e não-linear da eletro-oxidação de etanol em meio alcalino, combinando os dados obtidas em ambos os processos cinéticos para entender plenamente o efeito dos cátions durante a reação catalítica. Após a análise do impacto de diferentes íons na cinética convencional e complexa, foram estimados os valores máximos das frequências de turnover na presença de diferentes ânions e cátions, utilizando os dados obtidos por métodos eletroanalíticos e, assim, discutir a atividade em uma base mais fundamental. Ainda, a partir dos dados da dinâmica oscilatória, foi possível realizar uma avaliação indireta da dissipação química dos sistemas estudados empregando as curvas pseudo-estacionárias. Por fim foi realizada a caracterização do comportamento oscilatório da eletro-oxidação de etanol em meio alcalino em superfícies monocristalinas de platina, relacionando as variações no perfil oscilatório com os defeitos presentes nos planos cristalográficos. / The electro-oxidation of ethanol is certainly one of the main research topics in the field of electrocatalysis due to its potential use in converting chemical energy into electrical energy, since it is considered a renewable fuel with low toxicity and high energy density. When it is far from the thermodynamic equilibrium, this system presents a complex dynamic due to the continuous activation and deactivation of the catalyst and with the emergence of instabilities it is possible to achieve a higher thermodynamic efficiency when compared to the same system operating in conventional regime. In addition, the facility in which instabilities emerge and the simplicity which the experimental parameters can be controlled make the study of such systems attractive to the scientific community. In this thesis the results obtained during the conventional and non-linear dynamics of the electro-oxidation of ethanol in alkaline media are presented, combining the data obtained in both kinetic processes to fully understand the effect of the cations during the catalytic reaction. Once the impact of different ions on conventional and complex kinetics was analyzed, the maximum values of the turnover frequencies in the presence of different anions and cations were estimated using the data obtained by electroanalytical methods and, with the results in hand it was possible to discuss the activity on a more fundamental basis . Also, from the data of the oscillatory dynamics, it was possible to perform an indirect evaluation of the chemical dissipation of the systems studied using the pseudo-stationary curves. Finally, the characterization of the oscillatory behavior of the electro-oxidation of ethanol in alkaline medium on platinum single-crystalline surfaces was performed, connecting the disparities in the oscillatory profile with the defects presented in each crystallographic planes.

O mecanismo e cinética da oxidação de etanol sobre níquel em soluções de hidróxido de sódio em condições experimentais bem definidas, que incluíram a variação da concentração do etanol, potencial final da varredura anódica, temperatura da solução (tanto na temperatura de 25 °C quanto da ordem de -15 °C), e variação da velocidade de varredura, são discutidos em termos da formação de óxidos de níquel de valência superior. Na primeira parte deste estudo foi utilizado voltametria cíclica e foram encontradas evidências para um processo de intermediação envolvendo a molécula do etanol e as espécies β-NiOOH formadas sobre a superfície do eletrodo em E ≥ 1,3 V vs. ERH. Em baixas concentrações de etanol (≤ 0,2 mol L-1) a etapa determinante da velocidade da reação é governada por um processo de difusão. Em concentrações mais altas (> 0,2 mol L-1) esta reação passou a ser governada por um processo de transferência de carga entre a molécula do etanol e as espécies Ni3+. O aumento da concentração deslocou o potencial do pico da oxidação do etanol para potenciais mais positivos. A diminuição da temperatura afetou a cinética desta reação, diminuindo a j e provocando um deslocamento do potencial de início da oxidação do etanol para potenciais mais positivos. Foi possível observar a partir das características dos perfis voltamétricos, que mesmo em temperatura de -15 °C a reação de eletro-oxidação do etanol continuou prosseguindo. No potencial de início da reação de oxidação do etanol, o valor de Ea encontrado mostrou ser característico de uma reação controlada por um processo de difusão, enquanto que o valor de Ea obtido no potencial de pico foi típico de uma reação controlada por um processo de transferência de carga. A j da oxidação do etanol não é afetada pela velocidade de varredura do potencial. Por outro lado, a velocidade de varredura do potencial tem uma influência considerável sobre as características voltamétricas referentes à formação e redução do β-NiOOH. Na segunda etapa foram realizadas análises de FTIRS in situ, os resultados mostraram que a oxidação do etanol sobre níquel converte de forma seletiva este álcool ao seu ácido carboxílico correspondente (ácido acético). / The mechanism and kinetic of the ethanol oxidation on nickel in sodium hydroxide solutions under experimental conditions well controlled that included the variation of ethanol concentration, last potential of the anodic scan, temperature of the solution, and variation of scan rate, are discussed in terms of the formation of higher valence nickel oxides. The first step of this study was performed using cyclic voltammetry and showed evidences of a mediation process involving the ethanol molecule and β-NiOOH species formed on the electrode surface at E ≥ 1,3 V vs. ERH. At low ethanol concentrations (≤ 0,2 mol L-1) the rate-determining step of the reaction is governed by a diffusion process. At higher concentrations (> 0,2 mol L-1) this reaction passed to be governed by a charge transference process between the ethanol molecule and Ni3+ species. The increase of the ethanol concentration shifted the peak potential of the oxidation of ethanol to potentials more positives. The decrease of temperature affected the kinetic of this reaction, decreasing the j and causing a shifted of the onset potential of the ethanol oxidation to potentials more positives. It was possible to observe from the CV features, which even under temperature of -15 °C, the reaction of electro-oxidation of ethanol continued pursuing. At the onset potential of the ethanol oxidation reaction, the value of Ea found showing to be characteristic of a reaction controlled by a diffusion process, while the value of Ea obtained at the peak potential was typical of a reaction controlled by a charge transference process. The j of the ethanol oxidation was not affected by potential scan rate. In the other hand, the potential scan rate has an influence considerable on the CV features associated to the processes of β-NiOOH formation and reduction. In the second step, analysis in situ FTIRS were performed, which showed that this alcohol was converted of selective form to the correspond carboxylic acid (acetic acid).

No presente trabalho, foram sintetizadas nanopartículas mono e bimetálicas de ouro e prata ancoradas em carbono (Au/C, Ag/C e AgxAu1-xC) empregando-se o glicerol em meio alcalino como agente redutor. Os materiais produzidos foram caracterizados por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDX), Difratometria de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET). As avaliações da atividade eletrocatalítica foram realizadas por Cronoamperometria e Voltametria Cíclica. No estudo do mecanismo da eletro-oxidação do glicerol, propano-1,2-diol e propanol empregou-se a técnica de Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier in situ (FTIR in situ). O tamanho médio das nanopartículas, medidas por MET, são de 40,4 nm (Ag/C), 6,8 nm (Au/C), 5,7 nm (Ag25Au75/C), 5,3 nm (Ag50Au50/C) e 4,9 nm (Ag75Au25/C). Para os bimetálicos, observou-se que com o aumento da quantidade de ouro presente nos catilisadores, obteve-se um aumento na atividade eletrocatalítica nas mesmas proporções para oxidação dos alcoóis. A prata por si só não apresentou atividade significativa para a oxidação dos alcoóis. Dentre os alcoóis estudos, o glicerol apresentou o menor potencial de inicio de oxidação (0,65 V), utilizando-se Au/C, seguido pelo propano-1,2-diol (0,67 V) e propanol (0,75 V). A maior densidade de corrente anódica foi observada para o álcool com menor pKa e com maior número de hidroxilas. Formato, oxalato e glicolato foram os principais produtos da reação de oxidação do glicerol sobre Au/C. Para a oxidação propano-1,2-diol os produtos majoritários foram hydroxiacetona e o acetato e para a oxidação do propanol foi o propanoato, ambos também sobre sobre Au/C como indicado pelos experimentos de FTIR in situ. / In the present study, gold and silver mono- and bimetallic nanoparticles anchored on carbon (Au/C , Ag/C and AgxAu1-x/C ) were synthesized using glycerol in alkaline medium as a reducing agent. The materials obtained were characterized by Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, X-Ray Diffraction and Transmission Electron Microscopy. The evaluation of the electrochemical performance was conducted by Chronoamperometry and Cyclic Voltammetry. In Situ Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR in situ) was performed to study the mechanism of electro-oxidation of glycerol, 1,2-propanediol and propanol. The average size of the nanoparticles, calculated from TEM, are 40.4 nm (Ag/C), 6.8 nm (Au/C), 5.7 nm (Ag25Au75/C), 5.3 nm (Ag50Au50/C) and 4.9 nm (Ag75Au25/C). For the bimetallic, it was observed that with increasing the amount of gold present in catilisadores was obtained an increase in the electrocatalytic activity to the same extent for oxidation of alcohols. Among the alcohols, the glycerol oxidation catalyzed by Au/C showed the lower onset oxidation potential (0.65 V) followed by propane-1,2-diol (0.67 V) and propanol (0.75 V). The anodic current density was higher for the alcohol with lower pKa and greater number of hydroxyl groups. Format, oxalate and glycolate were the main products of the glycerol oxidation using Au/C. For the 1,2-propanediol oxidation the hydroxiacetona and acetate were the major products; and for the propanol oxidation was propanoate, both also on Au/C as indicated by the in situ FTIR experiments.

O estudo da eletrorredução de nitrato teve início na década de 70 e o catalisador mais estudado para esta reação é a platina, embora, para fins ambientais, o paládio seja mais indicado por apresentar maior seletividade para a formação de N2. Neste trabalho a eletrorredução de nitrato foi estudada em eletrodos de Pd, Pt e Pt com camadas de Pd. Primeiramente foi feito um estudo com nanopartículas de Pt, Pd e Pt com uma monocamada de Pd dispersas em carbono, mas a dificuldade em sugerir um mecanismo nesse tipo de eletrodo levou à utilização de eletrodos monocristalinos, que tem a superfície conhecida. Foram feitos estudos eletroquímicos em eletrodos de Pd(hkl) que não apresentaram grande atividade frente a redução de nitrato, uma vez que o potencial inferior não foi menor que 0,2 V, para evitar excessiva absorção de hidrogênio. Em Pt(hkl) os resultados obtidos estão de acordo com os publicados na literatura e comprovam a sugestão de que o produto final é NH4 +. Para observar a atividade do paládio frente à reação, foram utilizados eletrodos monocristalinos de Pt (hkl) com multicamadas de paládio, que se comportam como monocristais de paládio, mas sem absorver hidrogênio. Nestes materiais foram feitos estudos eletroquímicos e de FTIR. Verificou-se que a atividade dos eletrodos depende da estrutura e do eletrólito, mas a definição de um mecanismo fica comprometida pelo fato do solvente (H2O ou D2O) favorecer a formação de um produto ou outro, embora tenha sido comprovada a formação de NO(ads) em todos os casos. / The study of nitrate electro-reduction started in the 70s and the most studied catalyst for this reaction is platinum, however because of environmental reasons, palladium is more indicated since it has higher selectivity for the formation of N2. In this work the nitrate electro-reduction was studied on Pd, Pt and Pt modified with Pd layers. First, a study involving carbon-supported nanoparticles of Pt, Pd and Pt with a Pd single layer was carried out, but the difficulty suggesting a reaction mechanism for this kind of electrode has driven to the use of single crystals, because of their defined surface structure. So, electrochemical studies were made on Pd(hkl) electrodes, but these materials did not present great activity for nitrate reduction, because the electrode potential was not decreased below 0,2 V, to avoid large hydrogen absorption. For Pt(hkl) the obtained results are in agreement with those published previously, confirming the suggestion that NH4 + is the final product. To characterize the palladium activity for this reaction, Pt(hkl) single crystals with palladium multilayer were employed, because these materials have a behavior similar to palladium single crystals, but without hydrogen absorption. Electrochemical and FTIR experiments were done to characterize the i vs E responses and to follow the reaction intermediates and products. It was seen that the activity depends on the electrode structure and the electrolyte, but the mechanism determination pointed to a uncertain situation where the solvent (H2O or D2O) drives to the formation of one product or another, although the production of NO(ads) has been observed in all cases.

Made available in DSpace on 2017-07-10T15:14:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Diana Formentini.pdf: 3787958 bytes, checksum: 0c6f648ab36ecd404919056defc52426 (MD5) Previous issue date: 2012-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Basic sanitation is a public service with the most deficiency in infrastructure in Brazil, in particular the service of collection and treatment of sewage followed by collection services and waste treatment. The scenary of sanitation in Brazil, especially in the big cities, it becomes increasingly costly and challenging because the population is increasingly concentrated in urban areas. In this regard, it is necessary to adopt minimization and water conservation programs, and the implementation of decentralized treatment systems such as compact units which require a smaller area and offer similar performance. Another concern in the area of sanitation is about the removal efficiency of compounds present in small concentrations in sewage treatment plants as medicines for human and veterinary use, as well as beauty and personal care products. This study aimed to evaluate the efficiency of the electrochemical process (electrocoagulation and electro-oxidation) with three different electrodes (aluminum, iron and graphite) for COD removal in sewage and estimate the energy consumption. Evaluate the electro-oxidation in sewage for the degradation of two drugs (diclofenac and clofibric acid). The aluminum electrodes were more efficient for COD removal and achieved efficiency up to 80% for most of the tests performed. Iron electrodes achieved similar result, but it gives residual color in the effluent. Aluminum electrodes save energy compare with iron and graphite electrodes. The electrochemical process is a promising technique for removal pharmaceutical compounds used in this research. / A maior deficiência do Brasil na área de serviços públicos e infraestrutura é o saneamento básico, em especial o serviço de coleta e tratamento de esgotos sanitários, seguido do serviço de coleta e tratamento de resíduos sólidos. A situação do saneamento básico no Brasil, principalmente nos grandes centros urbanos, torna-se cada vez mais onerosa e desafiadora já que a população está cada vez mais concentrada nas áreas urbanas. Nesse sentido, faz-se necessária a adoção de programas de minimização e conservação de água, além da implantação de sistemas de tratamento descentralizados, como, por exemplo, unidades compactas de tratamento que exigem menor área e oferecem igual desempenho. Outra preocupação na área do saneamento diz respeito à eficiência deremoção de compostos presentes em pequenas concentrações nas estações de tratamento de esgotos como fármacos de uso humano e veterinário, bem como produtos de beleza e higiene pessoal. Dentro desse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do Processo Eletroquímico (Eletrocoagulação e Eletro-oxidação) em esgoto sanitário para remoção de DQO, utilizando eletrodos de alumínio, ferro e grafite e estimar o consumo de energia para cada sistema. Avaliou-se ainda o uso da Eletro-oxidação em esgoto sanitário para degradação de dois fármacos (diclofenaco sódico e ácido clofíbrico). A eletrocoagulação com eletrodos de alumínio mostrou-se mais eficiente para remoção de DQO, obtendo eficiências acima 80% para a maioria dos ensaios realizados. Os eletrodos de Ferro apresentaram eficiência semelhante, entretanto, forneceram coloração residual ao efluene final. Os eletrodos de alumínios requerem menor consumo de energia. O processo eletroquímico mostrou-se uma técnica promissora para remoção de determinados compostos farmacêuticos que não sofrem remoção ou degradação pelas técnicas convencionais.

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012