Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-20Bitstream added on 2014-06-13T21:07:12Z : No. of bitstreams: 1 trovo_ag_dr_araiq.pdf: 1162474 bytes, checksum: 54aad4fbf0785785d3531a69a42ccb8f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Neste trabalho foi avaliada a fotodegradação dos fármacos amoxicilina (AMX), diclofenaco (DCF), paracetamol (PCT) e sulfametoxazol (SMX) por fotólise e por processos oxidativos avançados. A degradação dos compostos foi feita em água destilada (AD), água do mar (AM) e efluente de estação de tratamento de esgoto (ETE) utilizando fonte de irradiação artificial e solar. A concentração dos fármacos foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e a remoção da carga orgânica por determinações de carbono orgânico total (COT). Os intermediários gerados durante a degradação foram determinados por CLAE acoplada à espectrometria de massas de alta resolução e a toxicidade das soluções por bioensaios com Daphnia magna e Vibrio fischeri. Foi observada uma pequena diferença na degradação de AMX e PCT variando o pH entre 2,5 e 9,0 e independência da concentração de H2O2 (170-3400 mg L-1) quando o processo H2O2/UV foi avaliado. Por outro lado, a espécie de ferro influenciou fortemente a degradação de AMX e PCT quando o processo foto-Fenton foi empregado. A degradação de ambos compostos foi favorecida na presença do complexo ferrioxalato de potássio (FeOx) quando comparado ao Fe(NO3)3. Contudo, na presença de sulfato ferroso, a degradação de PCT foi favorecida em comparação ao FeOx. A aplicação de ambos processos foi avaliada na degradação de AMX e PCT em efluente de ETE usando diferentes fontes de radiação e comparado aos resultados em AD. A eficiência de degradação de AMX usando o processo foto-Fenton foi prejudicada pela matriz ETE. Isso não foi observado usando o processo H2O2/UV. Com relação a eficiência de degradação de PCT, esta não foi influenciada pela matriz quando ambos os processos (H2O2/UV e foto- Fenton) foram empregados. A degradação de AMX e PCT foi favorecida na presença de radiação solar... / In this work the photodegradation of the pharmaceuticals amoxicillin (AMX), diclofenac (DCF), paracetamol (PCT) and sulfamethoxazole (SMX) by photolysis and advanced oxidation processes was studied. The degradation of the compounds was performed in distilled water (DW), seawater (SW) and sewage treatment plant (STP) using artificial and solar irradiation source. The pharmaceuticals concentrations were determined by high performance liquid chromatography (HPLC) and the organic matter by total organic carbon (TOC). The intermediates generated during degradation were determined by high performance liquid chromatography coupled to the high resolution mass spectrometry and the toxicity of the solutions by bioassays with Daphnia magna and Vibrio fischeri. It was observed a small difference on the AMX and PCT degradation varying the pH between 2.5 and 9.0 and independence of H2O2 concentration (170-3400 mg L-1) when the H2O2/UV was employed. On the other hand, a strong influence of the iron species was observed on the AMX and PCT degradation when the photo-Fenton process was evaluated. The degradation of both pharmaceuticals was favored in the presence of the potassium ferrioxalate complex (FeOx) when compared to Fe(NO3)3. However, at the presence of ferrous sulphate, the PCT degradation was favored in comparison to FeOx. Both processes were evaluated for the AMX and PCT degradation in STP effluent using different radiation sources and compared with the DW results. The AMX degradation efficiency by the photo- Fenton process was affected by the STP matrix, while no influence was observed by H2O2/UV process. In relation to PCT degradation efficiency, it was not influenced by the matrix using both processes, (H2O2/UV and photo-Fenton). The AMX and PCT degradation was favoured in the presence of solar radiation. After the photo-Fenton application to both compounds and iron species... (Complete abstract click electronic access below)

O objetivo principal deste estudo foi determinar a origem da inibição do processo foto-Fenton [Fe(II)/Fe(III), H2O2, luz UV] pelo íon cloreto. Um estudo das reações primárias da etapa fotocatalítica do processo foto-Fenton por fotólise por pulso de laser na presença de NaCl mostrou que a inibição reflete: i) fotólise competitiva dos complexos Fe(Cl)2+ e Fe(Cl)2+; ii) captura do radical hidroxila (dependente do pH) pelo íon cloreto. Esses dois processos formam o ânion radical menos reativo Cl2•- em lugar do radical HO•-, provocando uma progressiva inibição da reação de degradação com a diminuição do pH. Modelagem cinética destes resultados previa que a manutenção do pH em 3,0 durante a fotodegradação evitaria a formação do Cl2•-, o que foi confirmada através de experimentos de fotodegradação do fenol e da gasolina em meio aquoso na presença de NaCl. Por outro lado, na degradação do fenol pela reação térmica de Fenton [Fe(II)/Fe(III), H2O2], o radical hidroxila não parece ter um papel muito importante. A degradação térmica não foi inibida pela presença de íon cloreto e a cinética de mineralização do fenol pela reação térmica de Fenton é indistinguível da degradação do fenol pelo processo foto-Fenton inibido por NaCl. Isso sugere que a reação proposta por Hamilton, isto é, a redução de Fe(III) a Fe(II) por catecol (o principal intermediário inicial da oxidação do fenol) na presença de H2O2, é o mecanismo principal de catálise da reação térmica de Fenton no nosso sistema. / The principal objective of the present study was to determine the origin of the inhibition of the photo-Fenton process [Fe(II)/Fe(III), H2O2, UV light] by chloride ion. A laser flash photolysis study of the primary reactions involved in the photocatalytic step of the photo-Fenton process in the presence of NaCl demonstrated that the inhibition reflects: i) competitive photolysis of the complexes Fe(Cl)2+ and Fe(Cl)2+; ii) pH-dependent sequestration of the hydroxyl radical by chloride ion. Both processes form the less reactive radical anion Cl2•- instead of HO•, resulting in a progressive inhibition of the degradation with decreasing reaction pH. Kinetic modeling of these results predicted that maintaining the pH at 3.0 throughout the reaction should prevent the formation of Cl2•-, a prediction confirmed experimentally for the photodegradation of phenol and gasoline. In contrast, in the degradation of phenol via the thermal Fenton reaction [Fe(II)/Fe(III), H2O2], the hydroxyl radical does not appear to play a very important role. Thus, the thermal degradation is not inhibited by chloride ion and the kinetics of mineralization of phenol by the thermal Fenton reaction are indistinguishable from those for degradation of phenol in the photo-Fenton reaction inhibited by NaCl. This suggests that the reaction proposed by Hamilton, i.e., reduction of Fe(III) to Fe(II) by catechol (the major initial intermediate in the oxidation of phenol) in the presence of H2O2, is the principal catalytic mechanism operative in the thermal Fenton reaction in our system.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-07-20T14:17:33Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2910252 bytes, checksum: acd75eea8212603d7149d077ca346e9b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T14:17:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2910252 bytes, checksum: acd75eea8212603d7149d077ca346e9b (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The solar photo-Fenton process appears as an attractive alternative to post-treatment of landfill leachate to reduce the recalcitrant organic load of these effluents and, at the same time, to reduce energy costs of treatment by the use of a clean, renewable and free energy source. In this way, the present study aimed to evaluate the efficiency of the solar photo- Fenton process in the final physicochemical and toxicological quality of the biologically pretreated leachate from the landfill of João Pessoa city using a pilot-scale photoreactor. Initially, the operating conditions were investigated (flow, reaction time and pH adjustment) for the solar photo-Fenton process in pilot-scale. For this, three tests were performed with different flow rates (test1=65L.min-1, test2 = 48L.min-1, test3 = 35L.min-1). Then, the test 4 was carried to evaluate the reaction time process (60, 120 and 180 minutes) and the influence of pH adjustment (pH8) in the samples after the process. Under defined conditions, the efficiency of the solar photo-Fenton process was evaluated in terms of physicochemical and toxicological parameters (test 5). The influence of solar photolysis treatment was also observed. As a result, it was verified that the flow does not interfere directly in the removal of COD; then the minimum flow (35L.min-1) was adopted. In 60 minutes of reaction, it was possible to obtain high COD (76.1%) and color (93.45%) removals, so, this time was chosen for the process. The pH adjustment procedure was adopted to standardize the phototreated samples, since it increased the COD removal around 4%. In general, there was no change in the physicochemical characteristics of the leachate after the solar photolysis process. The solar photo-Fenton process provided high removals of color (87.5%), COD (81.7%) and recalcitrance, in terms of BOD5/COD (which increased from 0.12 to 0.32) and aromatic compounds (A254: 87,1% and A280: 87,74%). In addition, the solar photo-Fenton process reduced 76% of the leachate phytotoxicity on the lettuce plant (Lactuca sativa), in terms of EC50. In that way, it can be concluded that the solar photo-Fenton process was efficient when applied in pilot-scale, acting as an interesting post-treatment alternative for reduction of COD, color, recalcitrance and toxicity from landfill leachate. / O processo foto-Fenton solar surge como uma alternativa atrativa no pós-tratamento de lixiviados de aterros sanitários capaz de atuar na redução da carga orgânica recalcitrante desses efluentes e, ao mesmo tempo, possibilitar a miminização dos custos energéticos do tratamento pela utilização de uma fonte limpa, renovável e gratuita de energia. Dessa forma, a presente pesquisa objetivou avaliar a eficiência do processo foto-Fenton solar na qualidade físico-química e toxicológica final do lixiviado proveniente do sistema de tratamento biológico do Aterro Sanitário Metropolitano de João Pessoa (ASMJP) usando um fotorreator em escala piloto. Inicialmente, foram investigadas as condições operacionais (vazão, tempo de reação e ajuste do pH) para o processo foto-Fenton solar, em escala piloto. Para isso, foram realizados três testes com vazões diferenciadas (teste1=65L.min-1; teste2=48L.min-1; teste3=35L.min-1). Foi realizado ainda o teste 4, onde o tempo de reação (60, 120 e 180 minutos) foi investigado, bem como verificou-se a influência do ajuste de pH (pH8) nas amostras após o tratamento. Sob as condições definidas, a eficiência do processo foto-Fenton solar foi avaliada em termos de parâmetros físicos, químicos e toxicológicos (teste 5). A influência da fotólise solar no tratamento também foi verificada. Como resultados, pôde-se observar que a vazão não interferiu diretamente na remoção de DQO das amostras, adotou-se então a vazão mínima estudada (35L.min-1). Observou-se ainda que em 60 minutos de reação já foi possível obter elevados percentuais de remoção de DQO (76,1%) e cor (93,45%), sendo portanto o tempo escolhido para o tratamento. O procedimento de ajuste de pH foi adotado para padronização das amostras fototratadas, visto que ele elevou a remoção de DQO em torno de 4%. Em geral, não se verificou alteração nas características físico-químicas do lixiviado após a fotólise solar. O processo foto-Fenton solar proporcionou elevadas eficiências de remoção de cor (87,5%), DQO (81,7%) e recalcitrância, em termos de DBO5/DQO (que aumentou de 0,12 para 0,32) e redução de compostos aromáticos (A254: 87,1% e A280: 87,74%). Além de que, reduziu em 76% a elevada fitotoxicidade do lixiviado sobre a espécie Lactuca sativa (alface), em termos de CE50. Assim, pode-se concluir que o processo foto- Fenton solar foi eficiente quando aplicado em escala piloto sendo uma alternativa de póstratamento interessante na redução de DQO, cor, recalcitrância e toxicidade do lixiviado.

Submitted by Andreza de França Alamino null (andreza.alamino@hotmail.com) on 2016-09-10T18:02:45Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_versão_final_pdf_repositório_unesp.pdf: 1884907 bytes, checksum: 6161a04cdaac1c53204da25be3831d76 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-13T14:20:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alamino_af_me_araiq.pdf: 1884907 bytes, checksum: 6161a04cdaac1c53204da25be3831d76 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T14:20:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alamino_af_me_araiq.pdf: 1884907 bytes, checksum: 6161a04cdaac1c53204da25be3831d76 (MD5) Previous issue date: 2016-08-19 / O presente trabalho aborda a degradação simultânea de dois contaminantes emergentes, o plastificante bisfenol A (BPA) e o fármaco carbamazepina (CBZ), aplicando-se processos oxidativos avançados (POA), particularmente o processo foto-Fenton. Durante os ensaios de degradação, o BPA e a CBZ foram determinados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em uma única análise, utilizando dois detectores acoplados em série, o detector de fluorescência (FLU) para o BPA e detector de arranjo de diodos (DAD) para a CBZ. Foi necessária a otimização das condições do método cromatográfico, tais como, composição da fase móvel, 50% etanol-água, vazão, 0,500 mL min-1, comprimento de onda de excitação e emissão para o BPA, 277 e 300 nm nesta ordem, e absorção para a CBZ de 286 nm ou 211 nm. Após a construção da curva analítica foram determinados os parâmetros analíticos como: linearidade, limites de detecção e quantificação. Os ensaios de degradação foram efetuados em duas matrizes distintas, água e efluente de estação de tratamento de esgoto, coletado antes do lançamento nos rios, objetivando desenvolver um método de degradação em baixas concentrações em amostras reais. Pela complexidade da matriz foi necessário fazer o “clean up” das amostras por extração em fase sólida (EFS) nas alíquotas retiradas durante as degradações no efluente. A faixa de recuperação da EFS foi avaliada em três níveis e atingiu de 82 a 84% para o BPA e de 92 a 99% para a CBZ. A velocidade de degradação tanto de BPA como de CBZ foi influenciada pela matriz, pois foi maior em água do que no efluente. O tempo de degradação em água foi de 60 minutos e em efluente de 90 minutos. A degradação de BPA atingiu 88% em água e 77% em efluente, enquanto que de CBZ atingiu 95% em água e 61% em efluente. A remoção de carbono orgânico dissolvido (COD) nas amostras de efluente foi avaliada, porém as concentrações de Fe(III) e H2O2 utilizadas, 12,0 μmol L-1 e 300 μmol L-1 nesta ordem, não foram suficientes para degradar a matéria orgânica do efluente, mas foram suficientes para a degradação dos compostos alvos na concentração de 250 μg L-1.

Submitted by SAIDY CRISTINA AYALA DURAN null (saidycristin@hotmail.com) on 2017-01-18T12:14:57Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO SAIDY-FINAL.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-01-20T16:52:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 duran_sca_me_araiq.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-20T16:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 duran_sca_me_araiq.pdf: 3337450 bytes, checksum: 9a160ea5aa6a578a609786d8f1c2f717 (MD5) Previous issue date: 2016-12-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este trabalho tem como objetivo avaliar a atividade catalítica de um rejeito de mineração de ferro para a degradação de micropoluentes presentes no meio aquático em processo foto-Fenton heterogêneo. Como poluentes alvos, foram estudados os fármacos: sulfatiazol (STZ) e sulfametazina (SMZ), fármacos de uso estendido no tratamento humano e veterinário. Esses fármacos têm sido detectados em concentrações de ng L-1 a μg L-1 em águas superficiais, subterrâneas, águas de abastecimento, além de Estações de Tratamento de Esgoto (ETE) onde por processos convencionais não conseguem ser eliminados devido à baixa biodegradabilidade ambiental. Foi realizado um planejamento fatorial 24 para determinar os efeitos dos parâmetros reacionais ̶ pH, concentração de peróxido de hidrogênio, dose de rejeito e tamanho de partícula ̶ sendo a variável resposta a porcentagem de degradação do fármaco quantificado por Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC-DAD) com Limites de Detecção (LD) e de Quantificação (LQ) de 6 μg L-1 e 20 μg L-1, respectivamente. O rejeito de minério foi caracterizado por Difração de Raios- X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura de Alta Resolução (MEV-FEG), Espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios- X (XPS) e Área Superficial Específica (BET). O rejeito foi caracterizado separando-se em duas faixas de tamanho de partícula <180 e ≥180 μm, além do rejeito bruto (sem separar). O resíduo apresentou entre seus principais minerais Fe2O3, SiO2, P2O5, CeO2, TiO2, ZnO, MgO além de outros traços, sendo que não apresenta diferenças significativas na composição nas duas faixas. A condição ótima para a degradação foi em pH 2,5 com 1 mmol L-1 de peróxido de hidrogênio, dose de rejeito de 0,3 g L-1 e usando-se o rejeito bruto como catalisador. Os experimentos de degradação tanto no escuro, quanto irradiado, mostraram boas porcentagens de degradação para os dois fármacos estudados, com porcentagens acima do 50% no escuro e acima de 80% sob irradiação, com cinéticas de pseudo primeira ordem seguindo o modelo cinético de Langmuir- Hinshelwood (L-H) com (r = 0,9861 a 0,9964) com constantes Kaparente de 0,0869 ± 0,0084 e 0,0718 ± 0,0035 para o STZ e SMZ respectivamente. Foi possível também a degradação simultânea de ambos os fármacos nas melhores condições experimentais. Considerando-se que não foi observada remoção por adsorção nem fotólise direita dos fármacos é possível afirmar que o rejeito de minério de ferro atua como catalisador eficiente em processos Fenton uma vez que altas porcentagens de degradação foram obtidas e pode ser um material promissor para esta aplicação, possibilitando agregar valor ao resíduo e diminuir o custo operacional do processo de tratamento. / This work aims to evaluate the catalytic activity of a residue from iron mining on the degradation of micropolluants present in the aquatic environment, by using the heterogeneous photo-Fenton process. The target pollutants studied was: sulfathiazole (STZ) and sulfamethazine (SMZ), drugs that are used in human and animal treatments, which has been detected in concentrations of ng.L-1 and ug.L-1 in superficial and underground water, human water supply and sewage treatment station where by conventional processes can’t be eliminated due to the low environmental biodegradability. A factorial design was performed 24 to determine the effects of the reaction parameters (pH, hydrogen peroxide concentration, residue dose and particle size). The response variable was the percentage of degradation of the drug, quantified by High Performance Liquid Chromatography (HPLC- DAD) with Detection Limits (DL) and Quantification (QL) of 6 μg L-1 and 20 μg L-1, respectively. Iron mining was characterized by X-ray diffraction (XRD), high resolution scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron Spectroscopy (XPS) and surface-specific spectroscopy (BET) spectroscopy. The reject was characterized by separating into two particles size < 180 and ≥ 180 μm in addition to the crude (unseparated) reject. The residue presented among its main minerals Fe2O3, SiO2, P2O5, CeO2, TiO2, ZnO, MgO in addition to other traces, and it does not present significant differences in the composition in the two different particle fractions. The optimum degradation condition was at pH 2.5 with 1 mmol L-1 of hydrogen peroxide, waste dose of 0.3 g L-1 and using the crude waste as catalyst. Both the dark and irradiated degradation experiments showed good percentages of degradation for the two drugs studied, with percentages above 50% in the dark and above 80% under irradiation, with pseudo first order kinetics following the Langmuir-Hinshelwood (L-H) kinetic model with (r = 0.9861 to 0.9964) with Kapp constants of 0.0869 ± 0.0084 and 0.0718 ± 0.0035 for STZ and SMZ respectively. It was also possible the simultaneous degradation of both drugs under the best experimental conditions. Considering that adsorption removal and direct photolysis of the drugs were not observed, it is possible to state that the iron ore acts as an efficient catalyst in Fenton processes since high percentages of degradation have been obtained, it can be a promising material for this application. Making it possible to add value to the waste and reduce the operational cost of the treatment process.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-06-20Bitstream added on 2014-06-13T19:58:48Z : No. of bitstreams: 1 bautitz_ir_me_araiq.pdf: 446568 bytes, checksum: 8e69c35495f032ac3f24107bb7cbfdb9 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fármacos residuais estão sendo encontrados com freqüência em ambientes aquáticos o que pode acarretar problemas ambientais. Dessa forma, neste trabalho foi avaliada uma alternativa para a degradação do antibiótico tetraciclina (TC): a utilização do processo foto-Fenton. O monitoramento da concentração de TC foi feito por análises de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e a remoção da carga orgânica foi avaliada por determinações de Carbono Orgânico Total (COT). Dois sistemas de fotodegradação foram empregados, um utilizando radiação artificial e outro solar. Foi avaliada a influência de alguns fatores na fotodegradação de TC (24,0 mg L-1) como a utilização de ferrioxalato de potássio (FeOx) e Fe(NO3)3 que foram testados como fonte de ferro e apresentaram resultados diferentes. Sob radiação artificial, Fe(NO3)3 apresentou os melhores resultados pois a total oxidação do composto alvo foi atingida em apenas um minuto de tratamento, enquanto que na presença de FeOx a total oxidação ocorreu em 10 minutos. Quando a concentração de Fe(NO3)3 foi variada de 0,200 mol L-1 para 0,100 mol L-1 foi verificado um decréscimo na remoção de COT de 74% para 47%. Já sob radiação solar, os melhores resultados foram obtidos com FeOx, pois em 30 segundos de tratamento a TC foi totalmente oxidada. Outro parâmetro avaliado foi a influência da concentração de H2O2 e a maior concentração estudada (20 mmol L-1) prejudicou a fotodegradação, enquanto que a menor concentração testada (3,00 mmol L-1) manteve boa remoção de COT (76%) e de oxidação de TC (100%). A degradação de TC foi também avaliada em matrizes como água superficial e efluente de estação de tratamento de esgoto. Nessas matrizes, FeOx sob radiação solar manteve bons resultados para a oxidação de TC, com o qual foram alcançados percentuais de 85 e 74% de remoção de COT na água superficial e efluente de ETE, respectivamente. / Pharmaceutical residues are being found frequently in aquatic environments what may cause environmental problems. Therefore, in this work an alternative for the degradation of the tetracycline (TC) antibiotic was evaluated: the use of the photo-Fenton process. The monitoring of the TC concentration was made by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analysis and the removal of the organic load was evaluated by Total Organic Carbon determination (TOC). Two systems of photodegradation were employed, one using artificial radiation and other using solar radiation. The influence of some factors in the photodegradation of TC (24,0 mg L-1) was evaluated such as the use of potassium ferrioxalate (FeOx) and Fe(NO3)3 that were tested as iron source and presented different results. Under artificial radiation, Fe(NO3)3 presented the best results since total oxidation of the target compound was achieved in only one minute of treatment, while in presence of FeOx the total oxidation occurred in 10 minutes. When the concentration of Fe(NO3)3 was varied from 0,200 mol L-1 to 0,100 mol L-1 a decrease in the TOC removal from 74% to 47% was verified. Regarding solar radiation, best results were obtained with FeOx, since in 30 seconds of treatment, the TC was totally oxidized. Other parameter evaluated was the influence of the H2O2 concentration. The highest concentration studied (20 mmol L-1) hindered the photodegradation, while the lowest concentration (3,00 mmol L-1) tested provided good TOC removal (76%) and TC oxidation (100%). The degradation of TC was also evaluated in matrices such as surface water and effluent of sewage treatment plant. FeOx under solar radiation maintained good results for the TC oxidation with which percentages of 85% and 74% of TOC removal were achieved, respectively.

Orientador: Raquel Fernandes Pupo Nogueira / Banca: Helena Redigolo Pezza / Banca: Renato Sanches Freire / Resumo: Fármacos residuais estão sendo encontrados com freqüência em ambientes aquáticos o que pode acarretar problemas ambientais. Dessa forma, neste trabalho foi avaliada uma alternativa para a degradação do antibiótico tetraciclina (TC): a utilização do processo foto-Fenton. O monitoramento da concentração de TC foi feito por análises de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e a remoção da carga orgânica foi avaliada por determinações de Carbono Orgânico Total (COT). Dois sistemas de fotodegradação foram empregados, um utilizando radiação artificial e outro solar. Foi avaliada a influência de alguns fatores na fotodegradação de TC (24,0 mg L-1) como a utilização de ferrioxalato de potássio (FeOx) e Fe(NO3)3 que foram testados como fonte de ferro e apresentaram resultados diferentes. Sob radiação artificial, Fe(NO3)3 apresentou os melhores resultados pois a total oxidação do composto alvo foi atingida em apenas um minuto de tratamento, enquanto que na presença de FeOx a total oxidação ocorreu em 10 minutos. Quando a concentração de Fe(NO3)3 foi variada de 0,200 mol L-1 para 0,100 mol L-1 foi verificado um decréscimo na remoção de COT de 74% para 47%. Já sob radiação solar, os melhores resultados foram obtidos com FeOx, pois em 30 segundos de tratamento a TC foi totalmente oxidada. Outro parâmetro avaliado foi a influência da concentração de H2O2 e a maior concentração estudada (20 mmol L-1) prejudicou a fotodegradação, enquanto que a menor concentração testada (3,00 mmol L-1) manteve boa remoção de COT (76%) e de oxidação de TC (100%). A degradação de TC foi também avaliada em matrizes como água superficial e efluente de estação de tratamento de esgoto. Nessas matrizes, FeOx sob radiação solar manteve bons resultados para a oxidação de TC, com o qual foram alcançados percentuais de 85 e 74% de remoção de COT na água superficial e efluente de ETE, respectivamente. / Abstract: Pharmaceutical residues are being found frequently in aquatic environments what may cause environmental problems. Therefore, in this work an alternative for the degradation of the tetracycline (TC) antibiotic was evaluated: the use of the photo-Fenton process. The monitoring of the TC concentration was made by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) analysis and the removal of the organic load was evaluated by Total Organic Carbon determination (TOC). Two systems of photodegradation were employed, one using artificial radiation and other using solar radiation. The influence of some factors in the photodegradation of TC (24,0 mg L-1) was evaluated such as the use of potassium ferrioxalate (FeOx) and Fe(NO3)3 that were tested as iron source and presented different results. Under artificial radiation, Fe(NO3)3 presented the best results since total oxidation of the target compound was achieved in only one minute of treatment, while in presence of FeOx the total oxidation occurred in 10 minutes. When the concentration of Fe(NO3)3 was varied from 0,200 mol L-1 to 0,100 mol L-1 a decrease in the TOC removal from 74% to 47% was verified. Regarding solar radiation, best results were obtained with FeOx, since in 30 seconds of treatment, the TC was totally oxidized. Other parameter evaluated was the influence of the H2O2 concentration. The highest concentration studied (20 mmol L-1) hindered the photodegradation, while the lowest concentration (3,00 mmol L-1) tested provided good TOC removal (76%) and TC oxidation (100%). The degradation of TC was also evaluated in matrices such as surface water and effluent of sewage treatment plant. FeOx under solar radiation maintained good results for the TC oxidation with which percentages of 85% and 74% of TOC removal were achieved, respectively. / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-09T23:10:26Z No. of bitstreams: 1 JoaoLeonardoFreitasOliveira_DISSERT.pdf: 3296758 bytes, checksum: 105b144fc3affbe55e42b5df17981966 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-11T19:57:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoaoLeonardoFreitasOliveira_DISSERT.pdf: 3296758 bytes, checksum: 105b144fc3affbe55e42b5df17981966 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-11T19:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoaoLeonardoFreitasOliveira_DISSERT.pdf: 3296758 bytes, checksum: 105b144fc3affbe55e42b5df17981966 (MD5) Previous issue date: 2015-01-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / As argilas s?o materiais com propriedades particulares que as tornam promissoras para diversos estudos. Neste trabalho foi utilizada a argila vermiculita como suporte para compostos de ferro, com intuito de obter materiais promissores para aplica??es no processo do tipo foto-Fenton heterog?neo. Ao todo, o estudo contou com seis s?lidos, partindo da vermiculita (V0) obteve-se a vermiculita calcinada (V0-C), o material misto (V0/?-FeOOH) formado por vermiculita mais akaganeita, vermiculita trocada (V0t-C), vermiculita impregnada por via ?mida (V0u-C) e a V0u-CL que representa o s?lido obtido por impregna??o com uma posterior lavagem. Os s?lidos do estudo tiveram suas caracter?sticas f?sico-qu?micas investigadas pelas seguintes t?cnicas de caracteriza??o: Difratometria de Raios-X (DRX), Espectroscopia de Infravermelho (IV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Fluoresc?ncia de Raios-X (FRX), UV-Vis por Reflect?ncia Difusa (UV-Vis RD), An?lise Termogravim?trica (TGA) e Microscopia Eletr?nica de Varredura (MEV). O material V0 apresentou tr?s fases distintas, sendo estas, a pr?pria vermiculita, hidrobiotita e biotita, as duas ?ltimas fases fazem parte do processo geol?gico de forma??o da vermiculita. Os s?lidos obtidos ap?s as modifica??es apresentaram aumento na quantidade de ferro presente na argila, sendo estas quantidades, importantes para aplica??o em rea??es do tipo foto-Fenton. As micrografias e os dados de EDS, demonstram que ap?s os tratamentos de adi??o do metal, o ferro foi intercalado na estrutura da vermiculita para os s?lidos V0t-C e V0u-C, no entanto, o mesmo n?o ocorreu com material misto. No processo foto-Fenton, observou-se uma remo??o m?xima de 88,8% da colora??o do corante azul de metileno para o catalisador V0/?-FeOOH, enquanto que para os outros s?lidos obteve-se valores entre 76,8 e 62,6%, contra apenas 37,8% de descolora??o sem presen?a de catalisador. Portanto, conclui-se que a argila vermiculita apresenta-se como um bom catalisador e suporte para o ferro, al?m de apresentar um baixo custo devido sua elevada abund?ncia. / Clays are materials with specific properties that make them promising for various studies. In this work we used the vermiculite clay as support for iron compounds, in order to obtain promising materials for application in the heterogeneous type photo-Fenton process. In all, the study included six solid, starting from the vermiculite (V0) was obtained calcined vermiculite (V0-C), the mixed material (V0/?-FeOOH) formed by vermiculite more akaganeite, exchanged vermiculite (v0t-C), vermiculite impregnated Wet (V0u-C) and V0u-CL that is the solid obtained by impregnating with a back washing. The solids of the study had their physical and chemical characteristics investigated by the following characterization techniques: X-Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (IR), Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), X-Ray Fluorescence Spectroscopy (XRF), UV-Vis by Diffuse Reflectance (DR UV-Vis), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The V0 material showed three distinct phases, which are the very vermiculite, hidrobiotite and biotite, the last two phases are part of the geological of formation process vermiculite. The solids obtained after the modification showed an increase in the amount of iron present in the clay, these being quantities important for application in photocatalysis. The micrographs and EDS data, show that after treatment of addition of the metal , the iron was intercalary in structure of vermiculite for solid V0t-C and V0u-C, however, this did not occur with mixed material. In the photoFenton process, was observed a maximum removal of 88.8% of the dye methylene blue coloring for the catalyst V0/?-FeOOH, while for the other solids was obtained values between 76.8 and 62.6%, compared to 37.8% of discoloration without the presence of catalyst. Therefore, it is concluded that the vermiculite clay presents as a good catalyst and iron support for the, beyond of presenting a low cost because of its high abundance.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-02-10T16:07:57Z No. of bitstreams: 1 PatriciaCristinaDeAraujoPugliaDeCarvalho_TESE.pdf: 4319409 bytes, checksum: 4b6ca5c028beba5a80abf23ce490b97a (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-02-10T18:56:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PatriciaCristinaDeAraujoPugliaDeCarvalho_TESE.pdf: 4319409 bytes, checksum: 4b6ca5c028beba5a80abf23ce490b97a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-10T18:56:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PatriciaCristinaDeAraujoPugliaDeCarvalho_TESE.pdf: 4319409 bytes, checksum: 4b6ca5c028beba5a80abf23ce490b97a (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Ag?ncia Nacional do Petr?leo - ANP / Dentre os res?duos oriundos das opera??es de produ??o de ?leo e g?s ocorre a produ??o de ?gua comumente chamada de ?gua produzida (AP). ? o efluente que mais se destaca, em virtude de seu volume e sua composi??o qu?mica t?xica. Existem diversos tipos de tratamentos qu?mico, f?sico, f?sico-qu?mico e biol?gico, que podem ser combinados visando uma melhor efici?ncia no tratamento de efluentes. O presente trabalho tem como principal objetivo avaliar a combina??o dos processos de filtra??o, adsor??o e foto-Fenton na remo??o dos ?leos e graxas totais (TOG) e carbono org?nico total (TOC) presentes na AP. A filtra??o teve como principal meta a redu??o do TOG e favorecimento da adsor??o, que foi escolhida como segunda etapa para remover o TOC ? melhorar a efici?ncia da etapa seguinte. O foto-Fenton, tem como finalidade, remover a carga org?nica remanescente das etapas anteriores ficando em ?ltimo, devido ao seu maior custo. O processo combinado consiste na utiliza??o de um filtro de areia com granulometria mista (-12+16, + 35, -20 +28 e -12+16 mesh), uma coluna de carv?o ativado vegetal (carv?o ativado da casca do coco de baba?u) e processo foto-Fenton no qual foi utilizado um reator fotoqu?mico de l?mpada de 400 W de vapor de merc?rio. O efluente sint?tico foi preparado a partir de uma mistura de componentes (NaCl, fenol, heptano, xileno, ?gua destilada e petr?leos (15 e 22 API?). O efluente inicial foi passado nas colunas de filtra??o e adsor??o de forma continua at? obten??o de pelo menos 6 L de efluente parcialmente tratado. Ent?o o efluente foi levado para o reator fotoqu?mico para degradar os contaminantes remanescentes dos processos anteriores. Considerando a redu??o de TOG, o processo combinado obteve uma efici?ncia e 98,8 %, sendo somente na etapa da filtra??o uma redu??o de 90%. Com rela??o a redu??o do TOC, a efici?ncia total do processo combinado foi de 99%, sendo as etapas de adsor??o e foto-Fenton as de maior efici?ncia. A combina??o dos processos de filtra??o, adsor??o e foto-Fenton mostrou ser eficiente tanto na redu??o do TOG quanto na redu??o de TOC da ?gua produzida. / During the exploitation of oil and gas onshore and offshore, it is also simultaneously the production of water commonly called produced water or production water. Produced water (PW) is the that most prominent wastewater because of its large volume and its toxic chemical composition. There are several types of chemical, physical, physico-chemical and biological treatments that can be combined to better efficiency in wastewater treatment. This aims to evaluate the combination of filtration processes, adsorption and photo-Fenton in the removal of oils and greases Total (TOG) and total organic carbon (TOC) in the AP. The filtration had the main goal to reduce the TOG and facilitate adsorption which was chosen as a second step to remove the TOC is to improve efficiency in the fallowing step. The photo-Fenton, aims to remove the remaining load organic from the previous steps. The combined process consists of using a sand filter with mixed grain size (-12 + 16, + 35, -20 + 28 and -12 + 16 mesh), vegetable activated carbon column (activated carbon from babassu bark) and photo-Fenton process which was used in a photochemical reactor of 400 W mercury vapor lamp. The synthetic effluent was prepared from a mixture of components (NaCl, phenol, heptane, xylene, distilled water and oils (15 and 22 API ?). The initial effluent was passed into the filter column and adsorption continuously to obtain the least 6 L of partially treated effluent. Then the effluent was taken for the photochemical reactor to degrade the remaining contaminants of the prior processes. Considering the reduction TOG, the combined process and obtained a 98.8% efficiency, with only the filtration step a reduction of 90%. With regard to reduction of the TOC, the overall efficiency of the combined process was 99%, with the steps of absorption and photo-Fenton the greater efficiency. a combination of filtration processes, absorption and photo-Fenton was effective in both reducing the TOG as the TOC reduction of the water produced.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ArquivoTotalAnderson.pdf: 4410851 bytes, checksum: e572d62f98ca693cf1cab482619214a6 (MD5) Previous issue date: 2013-04-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The occurrence and identification of organic microcontaminants has attracted the interest of many researchers for the development and improvement in processes for the removal of these contaminants from effluents. In general, degradation of microcontaminants by conventional methods is very difficult, because of the low concentrations that they are found. Thus, the photo Fenton process and Ultraviolet Radiation (UV) has been a promising alternative for the removal of such water contamination. This study aims to perform the investigation of degradation, in effluent, of atrazine (ATZ) using the photo Fenton process and degradation of the pharmaceuticals propranolol (PRO) and metronidazole (MET) using UV radiation. In the ATZ (0,1 mg L-1) degradation study, UV-A photo Fenton process was used (H2O2= 5,0 mg L-1 e Fe2+ = 5,0 mg L-1), achieving a microcontaminant degradation of about 62 %, and the UV-C photo-Fenton process (H2O2 = 5,0 mg L-1 e Fe2+ = 5,0 mg L-1), reached about 98% of ATZ degradation. The analysis of organic matter removal during the photo Fenton treatment showed no significant change in the studied parameters. In the UV photolysis degradation study of the pharmaceuticals solutions (100 mg L-1) a degradation of 35% (PRO) and 50% (MET) was obtained after 8 hours of treatment, whereas using solar radiation a degradation of 36% (PRO) and 16% (MET) were obtained. From the kinetic constants and half-lives calculated, it was found that direct photolysis using solar radiation was so effective as the system using UV-C radiation to promote photodegradation of PRO, and for the MET results showed that the pharmaceutical has a higher degradation rate when the UV-C radiation was employed. / O surgimento e a identificação dos microcontaminantes orgânicos têm atraído o interesse de inúmeros pesquisadores para o desenvolvimento e melhoria nos processos de degradação desses contaminantes de efluentes. Em geral, a degradação de microcontaminantes por processos convencionais é bastante dificultada, em razão das baixas concentrações que eles são encontrados. Desta forma, o processo foto Fenton e a Radiação Ultravioleta (UV) têm sido uma alternativa promissora na eliminação deste tipo de contaminação da água. O presente trabalho teve como objetivo realizar o estudo da degradação, em efluentes, da atrazina (ATZ) utilizando o processo foto Fenton e da degradação dos fármacos propranolol (PRO) e metronidazol (MET) utilizando radiação UV. No estudo da degradação da ATZ (0,1 mg L-1) foi utilizado o processo foto Fenton UV-A (H2O2 = 5,0 mg L-1 e Fe2+ = 5,0 mg L-1), sendo obtida uma degradação do microcontaminante de cerca de 62%, e o processo foto Fenton UV-C (H2O2 = 5,0 mg L-1 e Fe2+ = 1,0 mg L-1), obtendo 98 % de degradação da ATZ. A análise da remoção da matéria orgânica durante o tratamento foto Fenton mostrou que não houve alteração significativa nos parâmetros estudados. No estudo da degradação por fotólise UV das soluções dos fármacos (100 mg L-1), foram obtidas taxas de degradação de 35% (PRO) e 50% (MET), após 8 horas de tratamento, enquanto que no processo utilizando a luz solar foram obtidos taxas de degradação de 36% (PRO) e 16% (MET). A partir das contantes cinéticas e das meias-vidas obtidas, foi verificado que a fotólise direta utilizando a radiação solar é tão eficaz quanto o sistema utilizando radiação UV-C para promover a fotodegradação do PRO, e para o MET, os resultados mostraram que o fármaco apresenta uma maior taxa de degradação quando a radiação UV-C foi utilizada. Palavras-chave: Microcontaminantes; Radiação UV; foto Fenton O surgimento e a identificação dos microcontaminantes orgânicos têm atraídoo interesse de inúmeros pesquisadores para o desenvolvimento e melhoria nosprocessos de degradação desses contaminantes de efluentes. Em geral, adegradação de microcontaminantes por processos convencionais é bastantedificultada, em razão das baixas concentrações que eles são encontrados. Destaforma, o processo foto Fenton e a Radiação Ultravioleta (UV) têm sido umaalternativa promissora na eliminação deste tipo de contaminação da água. Opresente trabalho teve como objetivo realizar o estudo da degradação, em efluentes,da atrazina (ATZ) utilizando o processo foto Fenton e da degradação dos fármacospropranolol (PRO) e metronidazol (MET) utilizando radiação UV. No estudo dadegradação da ATZ (0,1 mg L-1) foi utilizado o processo foto Fenton UV-A (H2O2 =5,0 mg L-1 e Fe2+ = 5,0 mg L-1), sendo obtida uma degradação do microcontaminantede cerca de 62%, e o processo foto Fenton UV-C (H2O2 = 5,0 mg L-1 e Fe2+ = 1,0 mgL-1), obtendo 98 % de degradação da ATZ. A análise da remoção da matériaorgânica durante o tratamento foto Fenton mostrou que não houve alteraçãosignificativa nos parâmetros estudados. No estudo da degradação por fotólise UVdas soluções dos fármacos (100 mg L-1), foram obtidas taxas de degradação de 35%(PRO) e 50% (MET), após 8 horas de tratamento, enquanto que no processoutilizando a luz solar foram obtidos taxas de degradação de 36% (PRO) e 16%(MET). A partir das contantes cinéticas e das meias-vidas obtidas, foi verificado quea fotólise direta utilizando a radiação solar é tão eficaz quanto o sistema utilizandoradiação UV-C para promover a fotodegradação do PRO, e para o MET, osresultados mostraram que o fármaco apresenta uma maior taxa de degradaçãoquando a radiação UV-C foi utilizada.