Ground-level ozone (O3) is a secondary pollutant produced by its precursors, such as volatile organic compounds (VOC) and nitrogen oxides (NOx) through complex photochemical reactions in sunlight. This study was aimed to investigate the relationships of surface ozone with its precursors in urban locations. Atmospheric measurements of hydrogen peroxide (H2O2) and nitric acid (HNO3) were conducted at the three sites, namely Nan-Tze, Chien-Chin and Hsiung-Kong, in Kaohsiung City during three consecutive days of fall, winter and spring seasons in 2002-2003, from which the ozone-VOC-NOx sensitive regimes were derived using two methods, namely the indicator ratios of H2O2/HNO3 and O3/HNO3 developed by Sillman (1997), and the extent parameter, E, of SPM (Smog Production Model) developed by Blanchard (1994). Measurements indicate that H2O2 reaches its peak concentration approximately at noon to afternoon (12:00 to 15:00); meanwhile HNO3 reaches its lowest concentration. In general, fall season has highest concentrations on H2O2 and HNO3, followed by spring and winter. The correlation analyses indicate that ozone has positive relationships with temperature and solar insolation, while it has negative relationships with NOx, NO and NO2. According to the indicator ratios of H2O2/HNO3 = 0.3 ¡V 0.6, O3/HNO3 = 12 -16 (Sillman, 1997), results show that VOC-limited regimes occupy about 62.5% and 58.3% at the Hsiung-Kong site, 47.8% and 69.6% at the Nan-Tze site, and 33.3% and 70.8% at the Chien-Chin site in the fall season. Results also show that VOC-limited regimes occupy about 80.9% and 66.7% at the Hsiung-Kong site, 54.2% and 41.7% at the Nan-Tze site, and 70.8% and 45.8% at the Chien-Chin site in the winter, while it is 52.4¢Mand 80.9¢Mat the Hsiung-Kong site, 50.0¢Mand 66.7¢Mat the Nan-Tze site, and 35.7¢Mand 28.6¢Mat the Chien-Chin site in the spring. According to the critical value of extent parameter, Ecrit = 0.7 (Blanchard, 1994), IV results show that VOC-limited regimes pre-dominate at three sites in autumn, winter and spring, all occupying 100% except in that a VOC-limited regime occupies about 91.7% at the Chien-Chin site in spring. In summary, the ozone-VOC-NOx sensitivity results derived from indicator ratios agree fairly well with SPM results, except for the Chien-Chin site in spring. The indicator ratios and Ecrit are frequently considered to be universal under given assumptions. However, these values may vary with meteorology and topography. Further studies are needed to characterize these parameters locally.

ABSTRACT Ground-level ozone (O3) is a secondary pollutant produced by its precursors, such as volatile organic compounds (VOC) and nitrogen oxides (NOx) through complex photochemical reactions in sunlight. This study was aimed to investigate the relationships of surface ozone with its precursors in the urban and rural locations in Pingtung County. Atmospheric measurements of hydrogen peroxide (H2O2) and nitric acid (HNO3) were conducted at the two sites, namely Pingtung city and Chaochou, in Pingtung County during three consecutive days of fall, winter and spring seasons in 2002-2003, from which the ozone-VOC-NOx sensitive regimes were derived using two methods, namely the indicator ratios of H2O2/HNO3 and O3/HNO3 developed by Sillman (1997), and the extent parameter, E, of SPM (Smog Production Model) developed by Blanchard (1994). According to the indicator ratios of H2O2/HNO3 = 0.3 ¡V 0.6, O3/HNO3 = 12 -16 (Sillman, 1997), results at the Pingtung site show that VOC-limited regimes occupy about 68% in autumn, winter and spring. Results at the Chaochou site show that VOC-limited regimes occupy about 52.8% in autumn and winter, while NOx-limited regimes occupy about 54.2% in spring. According to the critical value of extent parameter, Ecrit = 0.7 (Blanchard, 1994), results show that VOC-limited regimes predominate (93.8%) at Pingtung site in winter and spring. Results at the Chaochou site show that VOC-limited regimes predominate (87.5%) in winter, while NOx-limited regimes predominate (58.3%) in spring. In summary, the ozone-VOC-NOx sensitivity results derived from indicator ratios agree fairly well with SPM results. The indicator ratios and Ecrit are frequently considered to be universal under given assumptions. However, these values may vary with meteorology and topography. Further studies are needed to characterize these parameters locally.

Advanced oxidation processes (AOPs) have been used to treat drinking water and wastewater but their application to greywater is limited to photocatalysis. Therefore, three homogeneous AOPs were investigated in this project: Fenton, photo-Fenton, and UVC/H2O2 processes. Alum and ferrous sulphate coagulation were also compared and their supernatants were treated by UVC/H2O2. The process comparisons were based on the removal of chemical oxygen demand (COD), treatment type (physical separation versus chemical oxidation), sludge formation, complexity in operation, required pH, visual aesthetic of effluent and energy requirement. Treating greywaters collected from the researcher's home or laboratory, alum coagulation achieved 73% COD removal and was more effective than ferrous sulphate coagulation (49%) and the Fenton process (45%). The photo-Fenton process removed 83% COD, compared with 87% by overnight settlement and subsequent UVC/H2O2 treatment. Using ferrous sulphate and alum, sequential coagulation and UVC/H2O2 treatment removed 91% and 98% COD, respectively. Overnight settlement generated little sludge and the subsequent UVC/H2O2 treatment removed most organic contaminants by oxidation. All other processes produced a large quantity of chemical sludge from coagulation which requires appropriate disposal. Also, the residual iron in some treated water was not aesthetically desirable. The Fenton and photo-Fenton processes were complex and involved the optimisation of multiple parameters. Their requirement for different procedures according to the greywater type presents a major challenge to process design and operation. Due to the non-selectivity of the hydroxyl radicals (●OH), the UVC/H2O2 process was capable of treating all greywaters collected by the researcher, and its operation was moderate in complexity. The COD removal was modelled as a pseudo first-order reaction in terms of H2O2 dosage: The rate constant (k´) increased linearly up to 10 mM H2O2, above which the excess H2O2 scavenged the ●OH and reduced the rate. The overall kinetics of COD removal followed a second-order equation of r = 0.0637 [COD][H2O2]. In contrast to the literature, operation of UVC/H2O2 in acidic conditions was not required and the enhanced COD removal at the initial pH of 10 was attributed to the dissociation of H2O2 to O2H-. Maintaining the pH at 10 or higher resulted in poorer COD removal due to the increased decomposition rate of H2O2 to O2 and H2O. The performance of the UVC/H2O2 treatment was unaffected for initial pH 3 - 10 with the initial total carbonate concentration (cT) of 3 mM. For initial cT ≥ 10 mM, operating between pH 3 and 5 was essential. After 3 hours of the UVC/H2O2 treatment, the effluent met the requirement of Class B reclaimed water specified by the Environment Protection Authority of Victoria, and less than 1 org/100 mL of Escherichia coli survived. A subsequent treatment such as filtration may be required to meet more requirements for biochemical oxygen demand (BOD5), turbidity and total suspended solids. Since the biodegradability (as BOD5:COD) of the greywater was increased from 0.22 to 0.41 with 2 hours of UVC/H2O2 treatment, its integration with a subsequent biological treatment may be viable to reduce the costs and energy consumption associated with the UVC/H2O2 process.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo120_1.pdf: 4032573 bytes, checksum: a9af6ac4684588cbaeb85c3a2acced19 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os métodos usualmente empregados na desinfecção de águas contaminadas têm por vezes efeitos secundários indesejados. A cloração, a mais difundida forma de desinfecção, têm como subprodutos os trihalometanos, comprovadamente carcinogênicos. Nesse cenário, os processos alternativos de desinfecção têm desempenhado um papel de destaque. A desinfecção via processo combinado UVC/H2O2 é um exemplo dos chamados Processos Oxidativos Avançados (POA) que têm sido largamente estudados e empregados na inativação de bactérias. No presente trabalho realizaram-se estudos acerca da cinética de inativação da bactéria Pseudomonas aeruginosa via irradiação com luz UVC, contato direto com H2O2 e processo combinado UVC/H2O2 em águas sem turbidez e sem nutrientes. Foi utilizado um sistema composto de um fotorreator anular munido de uma lâmpada germicida acoplado em série com um tanque de reciclo com agitação mecânica em um circuito fechado. Foram empregados diversos modelos cinéticos para descrever a evolução da concentração de bactérias ativas. A eficiência alcançada utilizando-se irradiação com luz UVC foi em média 99,99% em um tempo de irradiação de 252 s. A taxa de inativação mostrou-se independente da concentração inicial de bactérias. O modelo cinético que melhor representou o processo foi o de Hom por possuir um termo associado à não-linearidade com relação ao tempo de irradiação. A eficiência alcançada utilizando-se H2O2 como agente oxidante e a taxa de inativação bacteriana dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 54,85 e 94,87 % em um tempo de contato de 120 min. A baixa eficiência se deve a capacidade da Pseudomonas aeruginosa de produzir catalase. A enzima catalase se mostrou eficiente em inativar a ação do H2O2. Os modelos de Hom, Exponencial de Hom, dos Alvos Múltiplos e o dos Alvos Múltiplos Modificado representaram com boa aproximação os dados experimentais da inativação via H2O2, com uma pequena vantagem para o modelo dos Alvos Múltiplos Modificado. Todos estes modelos têm em comum um termo que representa a não-linearidade com relação ao tempo de contato. A eficiência alcançada utilizando-se o processo combinado UVC/H2O2 dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 98,95 e 99,99 % em um tempo de irradiação de 252 s. O peróxido de hidrogênio teve uma influência negativa na inativação da bactéria devido a dois fatores: a) O H2O2 absorveu parte da energia incidente no espaço reacional na geração de radicais livres; b) A Pseudomonas aeruginosa é catalase-positiva, possuindo resistência à ação do H2O2 e dos radicais hidroxila. Não foi possível analisar a dependência da taxa de inativação em relação à concentração inicial de bactéria

Os corantes azo são amplamente utilizados em muitas indústrias, entre elas as alimentícias, farmacêuticas e têxteis. Quando essas moléculas estão presentes no efluente industrial tornam o seu tratamento, que na maioria dos casos é biológico, difícil. Suas complexas estruturas são altamente estáveis e a presença de grupos sulfônicos (-SO3H) torna o corante ácido e altamente solúvel em água. Um exemplo deste tipo de corante é a tartrazina que pode causar efeitos adversos para a saúde humana, como alergia. Desde o início dos anos 70, quando os Processos Oxidativos Avançados (POAs) foram reconhecidos por sua capacidade de degradar poluentes em meio aquoso, houve um aumento significativo nas pesquisas por duas razões: a diversidade de tecnologias envolvidas e a grande variedade de efluentes que os POAs são capazes de tratar. A fotoquímica assistida por microondas (MO) consiste na combinação de dois tipos distintos de radiação eletromagnética, microondas e UV/VIS, na ativação de reações químicas. Frequentemente está associada ao uso de uma lâmpada de descarga sem eletrodo (LDE) que gera radiação ultravioleta (UV) sob a influência de um campo de microondas. O presente trabalho tem como objetivo tratar uma solução de tartrazina (25 mg L-1) utilizando o processo H2O2/UV/MO e otimizando-o a fim de se obter a maior degradação com a utilização da menor quantidade de oxidante possível. Para tanto, elaborou-se um planejamento fatorial com a finalidade de observar o comportamento das variáveis independentes pH e concentração inicial de peróxido de hidrogênio no processo. A partir dos resultados, elaborou-se um planejamento composto central a fim de se ajustar um modelo polinomial aos dados obtidos. A condição ótima de tratamento para as variáveis independentes foi: pH = 2,6 e [H2O2] = 2 × 10-3 mol L-1. A variável-resposta observada foi a remoção de cor (por meio da integração da área dos espectros na região do visível). A cinética obtida para o processo H2O2/UV/MO foi de ordem zero, com k = 3,9 × 10-2 u.a.-1 min-1 e, aproximadamente, 92% de descoramento em 24 minutos. A biodegradabilidade (DBO5/DQO) e a análise de carbono orgânico total (COT) não apresentaram variação significativa. No entanto, pôde-se observar, através da CE50, que o processo H2O2/UV/MO reduziu a fitotoxicidade da solução de tartrazina, indicando a possível formação de intermediários de degradação menos tóxicos que a molécula original. A avaliação do efeito das microondas foi feita pelo estudo da degradação da solução de tartrazina através dos processos H2O2, MO, H2O2/MO e UV/MO, sendo que o descoramento não passou de 20%, indicando que as MO influenciam no processo H2O2/UV devido ao possível sinergismo com a radiação UV e também pelos possíveis efeitos térmicos e não térmicos exercidos por essa radiação. / Azo dyes are extensively used in many industries such as food, drugs, and textiles ones. When these molecules are present in the industrial wastewaters, they make their treatment, which is in most cases a biological one, quite difficult. Their complex structures are very stable and the presence of sulfonic groups (-SO3H) makes the azo dyes acid and highly water-soluble. Tartrazine is an example of these dyes and can cause adverse effects to human health, like allergy. Since the early 70\'s, when Advanced Oxidation Processes (AOPs) were recognized by their capacity of degrading pollutants in aqueous media, there was a significant increase in research and for two reasons: the diversity of technologies involved and the many kinds of wastewaters that AOP can treat. The microwave-assisted photochemistry is the combination of two distinct types of electromagnetic radiations: microwave (MW) and UV/VIS. It is often associated with the use of an electrodeless discharge lamp (EDL), which generates ultraviolet (UV) radiation when placed in a microwave field. The aim of the present work is to treat a solution of tartrazine (25 mg L-1) by the H2O2/UV/MW process, as well as optimizing the process in order to obtain degradation with the use of the lowest possible amount of oxidant. For that purpose, a factorial design was performed to observe the effect of the independent variables pH and hydrogen peroxide concentration. With the results obtained, a composite central design was performed to fit a polynomial model to the data. The optimum treatment condition was: pH = 2.6 and [H2O2] = 2 × 10-3 mol L-1. The response variable was color removal (measured by the area under the spectra obtained in the visible region). The decolorization kinetics of the H2O2/UV/MW process followed a zero order model, with k = 3,9 × 10-2 u.a.-1 min-1 and color removal achieved 92% in 24 minutes. The biodegradability (BOD5/COD) ratio and total organic carbon (TOC) analyses showed no significant changes. However, through the CE50 maybe observed that the H2O2/UV/MW process reduced the toxicity of the tartrazine solution, indicating the possible formation of less toxic intermediates than the original molecule. The microwaves effect was assessed in a degradation study of the tartrazine solution by H2O2, MW, H2O2/MW, and UV/MW processes, and the decolorization did not exceed 20%, indicating that the MW influence the H2O2/UV process because of the possible synergism with the UV radiation and thermal and non-thermal effects exerted by the radiation.

Os efluentes gerados pelas indústrias têxteis possuem como características elevada DQO, alta concentração de matéria orgânica não-biodegradável e intensa coloração, já que em média 12% do total de corantes utilizados são perdidos durante a produção. Os azo-corantes são os mais utilizados por possuírem uma alta aderência ao tecido, resistência à luz solar e a processos químicos. Estes corantes possuem como agravante o fato de serem quimicamente resistentes aos métodos de tratamentos biológicos convencionais. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de substâncias tóxicas, refratárias e não-biodegradáveis. O presente trabalho tem como objetivo tratar um efluente de uma indústria têxtil utilizando o processo H2O2/UV para o descoramento dos corantes da família Remazol presentes, otimizando o processo a fim de se obter um efluente com características que facilitem o tratamento biológico. Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se estimar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e concentração inicial de peróxido de hidrogênio. Em seguida, foi possível ajustar-se um modelo polinomial aos dados obtidos. A condição ótima de tratamento para as variáveis independentes foi: pH=12,3; temperatura = 52&deg;C e [H2O2] = 3,1 × 10-4 mol L-1. As variáveis-resposta observadas foram a remoção de cor (por meio da integração da área dos espectros na região do visível) e a concentração de peróxido de hidrogênio residual (método do vanadato de amônio). Para o efluente tratado com H2O2/UV, obteve-se uma remoção de cor de aproximadamente 80%, e para a fotólise direta obteve-se um valor de aproximadamente 75%, ambas com duas horas de irradiação. Para o processo H2O2/UV obteve-se uma cinética de primeira ordem, com constante de velocidade igual a (1,5 &plusmn; 0,36) × 10-2 min-1; para a fotólise, obteve-se uma cinética de segunda ordem com k = (2,3 &plusmn; 0,36) × 10-2 u.a.-1 min-1. A razão DQO/DBO não apresentou variação significativa para ambos os processos, mantendo o efluente dentro da faixa 5,0 < DQO/DBO > 2,5. A análise de carbono total foi concordante com os ensaios de DQO, não havendo mudanças significativas. No entanto, pôde-se observar, por meio de análises cromatográficas, que o processo H2O2/UV, aparentemente, foi responsável por uma maior degradação dos compostos presentes no efluente. / The wastewaters generated by the textile industry are known for their high COD, high concentration of non-biodegradable organic matter, and strong color, once approximately 12% of the dyes are lost during production. Azo dyes are the most used due to their high adherence to the fabrics, resistance to sunlight and to chemical processes. Those dyes have also the drawback of being resistant to conventional biological methods. Advanced Oxidation Processes (AOP) have been studied as a promising alternative for treating toxic, refractory, and non-biodegradable pollutants. The present work is aimed at treating the wastewater of a textile industry by the H2O2/UV process in order to remove the color due to the Remazol dyes present, as well as optimizing the process in order to obtain a wastewater easier to be biologically treated. For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of independent variables pH, temperature, and hydrogen peroxide concentration. Next, a polynomial model was fit to the obtained data. The optimum treatment condition was: pH = 12.3; temperature = 52&deg;C, and [H2O2] = 3.1 × 10-4 mol L-1. The response variables were color removal (measured by the area under the spectra obtained in the visible region) and the residual concentrations of H2O2 (vanadate method). Color removals of approximately 80 and 75% were achieved, for H2O2/UV and direct photolysis, respectively, both after two hours of irradiation. The decolorization kinetics of the H2O2/UV process followed a first order model, with a constant (k) of (1.5 &plusmn; 0.36) × 10-2 min-1, while the effluent treated with the direct photolysis showed a second order behavior, with k = (2.3 &plusmn; 0.36) × 10-2 u.a.-1 min-1. The COD/BOD ratio remained practically unchanged for both process, in the range of 5.0 < COD/BOD > 2.5. COT analyses were in agreement with COD ones, with no significant changes. However, it could be observed in the chromatographic analyses that the H2O2/UV process, apparently, was responsible for a greater degradation of the compounds present in the studied wastewater.

The ability of six types of granular activated carbon (GAC) to quench H2O2 was evaluated by bench-scale H2O2 decomposition kinetics tests and pilot-scale H2O2 breakthrough tests. Bench-scale studies showed that carbon ageing significantly reduced the performance of H2O2 quenching by the GAC, but that the greatest impacts occurred within the first 25 000 bed volumes of water treated, with performance tending to stabilize afterwards. Pilot-scale studies suggested that both H2O2 exposure and exposure to natural organic matter were important factors in GAC ageing, with exposure to oxygen also suspected of being important. A continuously stirred tank reactor (CSTR)-in-series model was proposed for the prediction of H2O2 breakthrough in a GAC column.

The ability of six types of granular activated carbon (GAC) to quench H2O2 was evaluated by bench-scale H2O2 decomposition kinetics tests and pilot-scale H2O2 breakthrough tests. Bench-scale studies showed that carbon ageing significantly reduced the performance of H2O2 quenching by the GAC, but that the greatest impacts occurred within the first 25 000 bed volumes of water treated, with performance tending to stabilize afterwards. Pilot-scale studies suggested that both H2O2 exposure and exposure to natural organic matter were important factors in GAC ageing, with exposure to oxygen also suspected of being important. A continuously stirred tank reactor (CSTR)-in-series model was proposed for the prediction of H2O2 breakthrough in a GAC column.

A contaminação do meio ambiente por compostos organoclorados persistentes constitui um problema da sociedade moderna. A geração de resíduos nos laboratórios de ensino e pesquisa também é preocupante. Reagentes como 2,3-dicloro-5,6-diciano-p-benzoquinona (DDQ) e 2,3,5,6-tetracloro-p-benzoquinona (p-cloranil) são bastante utilizados em síntese orgânica, principalmente na síntese de porfirinas onde são empregados em excesso. Essa é uma atividade rotineira no Laboratório de Bioinorgânica onde este trabalho foi desenvolvido, o que tornou necessário o estudo de métodos para o tratamento de resíduos que contenham estes compostos como constituintes principais. Além disso, estes compostos podem ser úteis como moléculas modelo nos estudos de degradação de organoclorados em meio aquoso. Neste trabalho foram estudados dois métodos de degradação para a DDQ e o p-cloranil em meio aquoso: (1) Processo Oxidativo Avançado que utiliza H2O2 e radiação UV e (2) Processo bioinspirado que utilizada ferro(III)tetrassulfoftalocianina (FeIIIPcS) como catalisador e H2O2 como oxidante. Nesse último, FeIIIPcS foi utilizada em meio homogêneo e suportada em sílica funcionalizada com grupos N-trimetoxissililpropil-N,N,N-trimetilamônio. No processo que utiliza H2O2/UV foi utilizado um reator em batelada que possui como fonte de radiação uma lâmpada de vapor de Hg de alta pressão sem o bulbo. Esse processo mostrou-se bastante eficiente na fotodegradação da DDQ e do p-cloranil em meio básico, possibilitando atingir baixos valores de Carbono Orgânico Total (COT). Para uma solução 100 ppm de C preparada a partir da DDQ, foram obtidos 1,6% de COT em 2 h de irradiação, quando foram utilizados 60 mmol L-1 de H2O2. Nessa mesma condição foram obtidos 4,4% de COT em 4 h de irradiação da solução 100 ppm de C preparada a partir do p-cloranil. Ácido cloranílico (solução ácida), principal produto da hidrólise básica do p-cloranil, também foi submetido à fotodegradação utilizando 60 mmol L-1 de H2O2. Partindo-se de uma solução 100 ppm de C de ácido cloranílico obteve-se 0,7% de COT em 1 h de irradiação. O sistema FeIIIPcS/H2O2 possibilitou, em pH ácido, a degradação do produto originado da hidrólise da DDQ (2-ciano-5,6-dicloro-3-hidroxi-1,4-benzoquinona) e do ácido cloranílico em meio aquoso homogêneo. No entanto, ocorreu degradação do catalisador nesse sistema. Isso não ocorreu quando foi utilizado o catalisador suportado. O ácido cloranílico mostrou-se mais resistente à degradação do que a DDQ hidrolisada. Na degradação dessa última, a melhor taxa de conversão foi obtida utilizando a razão molar catalisador:oxidante:substrato igual a 1:500:50, condição na qual a taxa de conversão de substrato foi 79% em 2 h de reação. Nessa condição observou-se, por espectrofotometria UV/Vis, uma degradação mais acentuada do anel quinônico. Este trabalho também apresenta alguns experimentos realizados com o objetivo de melhor compreender o comportamento químico da DDQ, p-cloranil e FeIIIPcS em solução aquosa. / The environmental contamination by persistent organochloride compounds is a problem of modern society. The production of chemical wastes in the teaching and research laboratories is also worrying. Reagents like 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone (DDQ) and 2,3,5,6-tetrachloro-p-benzoquinone (p-chloranil) are frequently used in organic synthesis, mainly in the synthesis of porphyrins where these reagents are employed in excess. This kind of synthesis is frequently performed in the Bioinorganic Laboratory, where this research was developed, and therefore the main objective of this work was to study possible methods to treat chemical wastes containing such compounds as main constituents. Moreover, these compounds can be useful as model molecules in the study of organochlorides degradation in aqueous media. In this work, two degradation methods for DDQ and p-cloranil in aqueous solution were studied: (1) advanced oxidation process using H2O2 and UV radiation and (2) bioinspired process using iron(III)tetrasulfophthalocyanine (FeIIIPcS) as the catalyst and H2O2 as the oxidant. FeIIIPcS was used in a homogeneous system and was supported in functionalized silica containing N-trimetoxisililpropil-N,N,N-trimethylamonium groups. A batch reactor equipped with high-pressure Hg vapor lamp with the bulb removed, as the radiation source, was used in the advanced oxidation processes. These processes revealed to be quite efficient for the photodegradation of DDQ and p-chloranil in alkaline solution, reaching low values of Total Organic Carbon (COT). For a solution containing 100 ppm of C prepared from DDQ and 60 mmol L-1 of H2O2, after 2 hours of irradiation, the COT went down to 1.6%. Under the same conditions, it was obtained 4.4% of COT after 4 hours of irradiation of the solution of 100 ppm of C prepared from p-chloranil. Chloranilic acid (acid solution), the main product obtained from alkaline hydrolysis of p-chloranil, was also submitted to photodegradation using 60 mmol L-1 of H2O2. From a solution of 100 ppm of C of chloranilic acid, 0.7% of COT was obtained after 1 hour of irradiation. The FeIIIPcS/H2O2 system, in acid pH, made possible the degradation of the resulting product of DDQ hydrolysis (2-cyano-5,6-dichloro-3-hydroxy-1,4-benzoquinone) and of chloranilic acid in a aqueous homogeneous solution. However, the degradation of the catalyst occurred in that system. That did not happen when the supported catalyst was used. Chloranilic acid revealed to be more resistant to degradation than hidrolysed DDQ. For the degradation of that one, the best conversion ratio was obtained using the molar ratio catalyst:oxidant:substratum of 1:500:50, condition under which the substratum conversion ratio was 79% after 2 hours of reaction. Under that condition was observed, for UV/Vis spectrophotometry, a more prominent degradation of the quinonic ring. This work also presents some experiments aiming to better understand the DDQ, p-chloranil and FeIIIPcS chemical behavior in aqueous solution.

Os efluentes gerados pelas indústrias têxteis possuem como características elevada DQO, alta concentração de matéria orgânica não-biodegradável e intensa coloração, já que em média 12% do total de corantes utilizados são perdidos durante a produção. Os azo-corantes são os mais utilizados por possuírem uma alta aderência ao tecido, resistência à luz solar e a processos químicos. Estes corantes possuem como agravante o fato de serem quimicamente resistentes aos métodos de tratamentos biológicos convencionais. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de substâncias tóxicas, refratárias e não-biodegradáveis. O presente trabalho tem como objetivo tratar um efluente de uma indústria têxtil utilizando o processo H2O2/UV para o descoramento dos corantes da família Remazol presentes, otimizando o processo a fim de se obter um efluente com características que facilitem o tratamento biológico. Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se estimar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e concentração inicial de peróxido de hidrogênio. Em seguida, foi possível ajustar-se um modelo polinomial aos dados obtidos. A condição ótima de tratamento para as variáveis independentes foi: pH=12,3; temperatura = 52&deg;C e [H2O2] = 3,1 × 10-4 mol L-1. As variáveis-resposta observadas foram a remoção de cor (por meio da integração da área dos espectros na região do visível) e a concentração de peróxido de hidrogênio residual (método do vanadato de amônio). Para o efluente tratado com H2O2/UV, obteve-se uma remoção de cor de aproximadamente 80%, e para a fotólise direta obteve-se um valor de aproximadamente 75%, ambas com duas horas de irradiação. Para o processo H2O2/UV obteve-se uma cinética de primeira ordem, com constante de velocidade igual a (1,5 &plusmn; 0,36) × 10-2 min-1; para a fotólise, obteve-se uma cinética de segunda ordem com k = (2,3 &plusmn; 0,36) × 10-2 u.a.-1 min-1. A razão DQO/DBO não apresentou variação significativa para ambos os processos, mantendo o efluente dentro da faixa 5,0 < DQO/DBO > 2,5. A análise de carbono total foi concordante com os ensaios de DQO, não havendo mudanças significativas. No entanto, pôde-se observar, por meio de análises cromatográficas, que o processo H2O2/UV, aparentemente, foi responsável por uma maior degradação dos compostos presentes no efluente. / The wastewaters generated by the textile industry are known for their high COD, high concentration of non-biodegradable organic matter, and strong color, once approximately 12% of the dyes are lost during production. Azo dyes are the most used due to their high adherence to the fabrics, resistance to sunlight and to chemical processes. Those dyes have also the drawback of being resistant to conventional biological methods. Advanced Oxidation Processes (AOP) have been studied as a promising alternative for treating toxic, refractory, and non-biodegradable pollutants. The present work is aimed at treating the wastewater of a textile industry by the H2O2/UV process in order to remove the color due to the Remazol dyes present, as well as optimizing the process in order to obtain a wastewater easier to be biologically treated. For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of independent variables pH, temperature, and hydrogen peroxide concentration. Next, a polynomial model was fit to the obtained data. The optimum treatment condition was: pH = 12.3; temperature = 52&deg;C, and [H2O2] = 3.1 × 10-4 mol L-1. The response variables were color removal (measured by the area under the spectra obtained in the visible region) and the residual concentrations of H2O2 (vanadate method). Color removals of approximately 80 and 75% were achieved, for H2O2/UV and direct photolysis, respectively, both after two hours of irradiation. The decolorization kinetics of the H2O2/UV process followed a first order model, with a constant (k) of (1.5 &plusmn; 0.36) × 10-2 min-1, while the effluent treated with the direct photolysis showed a second order behavior, with k = (2.3 &plusmn; 0.36) × 10-2 u.a.-1 min-1. The COD/BOD ratio remained practically unchanged for both process, in the range of 5.0 < COD/BOD > 2.5. COT analyses were in agreement with COD ones, with no significant changes. However, it could be observed in the chromatographic analyses that the H2O2/UV process, apparently, was responsible for a greater degradation of the compounds present in the studied wastewater.