Os produtos lácteos são tidos como os alimentos mais perfeitos para o homem devido ao seu alto valor nutritivo. Entretanto, esses produtos vêm refletidos na elevada carga orgânica de efluente gerado. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são métodos químicos baseados na geração de radicais hidroxilas, que promovem a oxidação de compostos orgânicos. O uso de semicondutores no tratamento de efluentes tem sido de grande interesse devido à sua alta eficiência, estabilidade fotoquímica, natureza não-tóxica e baixo custo, especialmente quando a luz do sol é usada como fonte de irradiação. O uso de Óxido de Zinco (ZnO), por exemplo, além de mais econômico, absorve uma fração maior de espectro UV e tem melhor desempenho em pH neutro. Este estudo consistiu em avaliar a aplicação e eficiência da fotocatálise heterogênea (POA) solar com ZnO em termos de percentual de degradação de Carga Orgânica Total (COT) para um posterior tratamento biológico aerado visando melhorar as condições de despejo do efluente de modo a preservar o ecossistema e economia dos recursos naturais. O sistema POA consistiu de um volume fixo de efluente de 3L, de uma chapa metálica 800 x 250 mm revestida com uma formulação de tinta contendo ZnO, um reservatório de vidro, uma bomba centrífuga e aberto para absorção de radiações UV solar. Os resultados foram obtidos e analisados a partir do método de planejamento de experimentos em termos de percentual de degradação de COT. O melhor resultado apresentou um percentual de degradação de COT de 31,5% onde os níves das variáveis estudadas ocorreram em pH 8,0 em chapa de ZnO com espessura de 100 micrômetros (?m), utilizando o efluente in natura e o tempo total de reação de 3 h (180min). O efluente tratado pelo POA solar com ZnO foi submetido ao tratamento biológico aerado. O pH ótimo e a concentração de lodo foram de 6,0 e 5,0 mg/L, respectivamente. O percentual de degradação de COT para os tratamentos combinados foi de 75,1 % para o efluente de laticínios utilizado neste estudo. Isto sugere que o tratamento por POA utilizando ZnO seguido de um Tratamento Biológico Aerado seria uma alternativa promissora no tratamento de efluentes de laticínios. / Dairy products are the most perfect type of food for men due to its high nutritive value reflected on its high organic load of wastewater generated. The Advanced Oxidation Processes (AOP) are chemical methods based on the generation of hydroxyls radicals that promote the oxidation of organic compounds. The use of semiconductors in wastewater treatment has been of great interest owing to its high efficiency, photochemical stability, non-toxic nature and lower costs, especially when sunlight is used as source of irradiation. The use of Zinc Oxide (ZnO), for instance, besides being more economic, it also absorbs a greater range of UV spectrum and it has a better performance on neutral pH. This study consisted in evaluating the application and efficiency of solar photocatalytic oxidation (AOP) with ZnO in percentage terms of removal of Total Organic Carbon (TOC) prior to an aerobic biological treatment aiming to improve the conditions of the disposal of this wastewater in order to conserve the water environment and saving natural resources. The AOP system consisted of a working volume of 3 L, a sheet metal 800 x 250 mm covered with a paint formula containing ZnO, a glass vessel, a pump and an open system in order to collect solar UV radiation. The results were obtained and analyzed from design of experiments in terms of percentage of removal of TOC. The maximum percentage was found to be 31.5 % of removal of TOC and at pH 8.0, thickness of the sheet containing ZnO of 100 micrometers (?m), wastewater in natura and total time of reaction of 3 h (180 min). The solar AOP with ZnO treated wastewater was subjected to an aerobic biological treatment. The optimum pH and sludge loading were of 6.0 and 5.0 mg/L, respectively. The combination of both treatments resulted in 75.1 % of removal of TOC from the dairy wastewater used in this study. This suggests that the AOP using ZnO followed by an aerobic biological treatment would be a promising alternative for the treatment of dairy wastewater.

Células a combustível de membrana polimérica têm cada vez mais se destacado como meio na obtenção de energia, pela sua alta eficiência e potencial para fazê-la de modo sustentável. Entretanto muitos ainda são os desafios para consolidá-la comercialmente. Dentre eles, a aglomeração e a perda de área ativa em catalisadores suportados em carbono recebem um destaque especial, principalmente em células PEM de temperatura elevada de operação. Eletrocatalisadores não suportados, baseados em nanoarquiteturas de geometria controlada, têm se tornado uma tendência em diversas frentes de pesquisa. Tal fato se deve à alta eficiência e estabilidade atingidas por sistemas nanométricos organizados, além da possibilidade em se criar superfícies funcionais adaptadas a reações específicas. O trabalho de pesquisa buscou o desenvolvimento de sistemas catalíticos não suportados, de alta área superficial, como alternativa a eletrocatalisadores nanoparticulados suportados em carbono, a fim de se reduzir a perda sobre a área ativa quando submetidos às condições de operação em células a combustível. O trabalho explorou dois conceitos, a confecção de nanotubos de platina e a confecção de nanofios nanoporosos à base de platina vítrea. Para este desenvolvimento foram estudados e caracterizados os efeitos da dissolução seletiva, em escala nanométrica, acoplados à conformabilidade de metais amorfos e à utilização da troca galvânica como ferramenta de síntese de superfícies. Tais estudos foram utilizados como base para o projeto de sistemas catalíticos não suportados. Os materiais propostos foram avaliados quanto a sua atividade e estabilidade frente a reações comuns em células a combustível. Tais sistemas demonstraram uma alta estabilidade em relação à sua área ativa, em ensaios de durabilidade, assim como uma alta utilização do metal nobre, tornando-os promissores para a tecnologia de células a combustível. / PEM Fuel cells have recently been excelled as energy conversion devices, due to their high efficiency and the potential of performing in a sustainable fashion. However, there are many issues still to be addressed before large scale commercialization. Among them, nanoparticle agglomeration and the loss over the active area in carbon supported catalysts, receive special attention, particularly in high temperature PEM fuel cells. Unsupported catalysts based on nanoarchitectures of controlled geometry, have became a new trend on several research lines. The reason underneath lies on the high efficiency and stability obtained by organized hierarchical nanostructures, furthermore, they have also the possibility of tailored made surfaces designed for specific reactions. This research work sought to develop unsupported catalytic systems, with high surface area, as an alternative to carbon supported nanoparticle catalysts, in order to overcome the loss over the active surface area when under the operational environment of fuel cells. The work explored two concepts; the synthesis of platinum nanotubes, and the synthesis of nanoporous nanowires on amorphous platinum alloys. For this development, the effects of selective dissolution, on nanometer scale, coupled with vitreous plastic conformation, were studied and characterized, as well as the employment of galvanic displacement as a tool on tailored made surfaces. Those studies provided a base for the design of unsupported catalytic systems. The proposed materials were evaluated according to their catalytic activity and stability towards common fuel cell reactions. The unsupported systems presented a high stability regarding its active surface area, on durability studies, as well as high noble metal utilization, making them promising materials for future electrode designs.

O avanço da capacidade do processamento dos computadores e do desenvolvimento de métodos numéricos tem proporcionado ferramentas de modelagem, projeto e otimização cada vez mais eficientes para a constante melhoria de caldeiras de recuperação química Kraft. Dentre as técnicas utilizadas, os modelos CFD abrangentes tem sido empregados nos últimos anos para representar a operação da caldeira de recuperação considerando o maior número possível processos vinculados ao escoamento dos gases de combustão. O presente trabalho busca desenvolver um modelo CFD abrangente considerando o escoamento turbulento dos gases de combustão, o arraste das gotas de licor, a combustão homogênea dos voláteis em fase gasosa, as etapas de combustão heterogênea do licor preto e uma representação simplificada do leito carbonizado. Os resultados se mostraram coerentes com o comportamento apresentado na literatura. A simulação do modelo permite análise dos projetos e das operações da caldeira. / The advance of computer processing power and the development of numerical methods promote more efficient tools for modeling, design and optimization aiming to increase improvements in Kraft recovery boilers. Among the available techniques, the comprehensive CFD models have been applied in the last years to represent the recovery boiler operation considering as much as possible processes linked with flue gas flow. The objective of present work is the development of a comprehensive CFD model considering turbulent flue gas flow, black liquor droplets drag, volatiles homogeneous combustion in gas phase, the steps of heterogeneous black liquor combustion and the simplified interaction between flue gas flow and char bed. The results have good agreement with boiler behavior presented in the literature. The simulation of the comprehensive model allows the analysis of design and operations of the boiler.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-06-25T18:19:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Angélica de Sousa Hrysyk.pdf: 2633413 bytes, checksum: 814955f505551d7d05e203f53483d1c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T18:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Angélica de Sousa Hrysyk.pdf: 2633413 bytes, checksum: 814955f505551d7d05e203f53483d1c3 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Por muito tempo os estudos sobre os tratamentos de resíduos estavam voltados a determinados grupos de poluentes considerados resistentes e tóxicos. Nos últimos anos espécies consideradas micropoluentes, com concentrações da ordem de μg L-1, têm recebido atenção, pois muitos destas possuem atividade farmacológica e devido ao seu grande uso e da baixa eficiência de remoção apresentada pelos sistemas de tratamento de esgoto podem contaminar águas superficiais e subterrâneas. Dessa forma, diversas pesquisas têm sido desenvolvidas na busca de novas formas de tratamento, com capacidade para a remoção de antibióticos, analgésicos, antiinflamatórios, entre outros. Os Processos Oxidativos Avançados (POA’s) têm apresentado reconhecida importância, pois mostram eficiente degradação desses micropoluentes que, em alguns casos, permitem a sua completa mineralização, ou seja, sua conversão em dióxido de carbono, água e íons inorgânicos. Em função de seu elevado uso pela população e potenciais problemas atribuídos a sua presença no ambiente existe a necessidade de investigação sobre metodologias de remediação para os fármacos amoxicilina (AMX), fluoxetina (FLU) e sinvastatina (SIN). Por isso, neste trabalho, foi estudada a potencialidade da fotocatálise heterogênea empregando dióxido de titânio imobilizado em acetato de celulose (TiO2/AC) assistido sob radiação ultravioleta (UV) em relação à remediação de matrizes aquosas contendo os fármacos AMX, FLU e SIN. O fotocatalisador sintetizado foi caracterizado por termogravimetria (TG) e análise térmica diferencial (DTA), Microanálise Quantitativa com mapeamento químico por Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDS), Difratometria de Raios X (DRX) e Espectroscopia no Infravermelho (FTIR). Os ensaios de degradação dos fármacos foram conduzidos em reator fotoquímico e as frações provenientes foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência no comprimento de onda de máxima absorção para cada fármaco. Obtiveram-se degradações de 99,1% (SIN em 30 minutos), 85% (FLU em 180 minutos) e 99,0% (AMX em 240 minutos). Ensaios de fotólise foram realizados comprovando a baixa fotossensibilidade dos fármacos, sendo assim, atribui-se a degradação como resultante da interação entre o fotocatalisador TiO2/AC e a radiação ultravioleta. Análises de Cromatografia Gasosa acoplado ao detector de massas (CG/EM) permitiram quantificar e identificar os produtos de degradação, com resultados de Carbono Orgânico Total (COT) foi possível determinar a taxa de mineralização de 70, 43 e 15%, para AMX, FLU e SIN, respectivamente. Ensaios ecotoxicológicos realizados com a planta aquática Lemna aequinoctials Welw mostraram-se eficientes para se compreender como os fármacos e seus produtos de degradação podem afetar os organismos aquáticos. / For a long time the studies on the treatment of residues were directed at certain groups of pollutants considered resistant and toxic. In recent years, species considered micropollutants, with concentrations of the order of μg L-1, have received attention, since many of them have pharmacological activity and due to their great use and the low removal efficiency presented by sewage treatment systems can contaminate surface waters and underground. In this way, several researches have been developed in search of new forms of treatment, with capacity for the removal of antibiotics, analgesics, anti-inflammatories, among others. The Advanced Oxidative Processes (POAs) have been recognized as important because they show an efficient degradation of these micropollutants, which in some cases allow their complete mineralization, that is, their conversion into carbon dioxide, water and inorganic ions. Due to its high use by the population and potential problems attributed to its presence in the environment there is a need for research on remediation methodologies for the drugs amoxicillin (AMX), fluoxetine (FLU) and simvastatin (SIN). Therefore, the potential of heterogeneous photocatalysis using titanium dioxide immobilized in cellulose acetate (TiO2/AC) assisted under ultraviolet (UV) radiation in relation to the remediation of aqueous matrices containing the AMX, FLU and SIN drugs was studied. The photocatalyst was characterized by thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA), Quantitative Microanalysis with chemical mapping by X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-ray Diffraction (XRD) and Infrared Spectroscopy (FTIR). The drug degradation assays were conducted in a photochemical reactor and the fractions obtained were analyzed by high performance liquid chromatography at the maximum absorption wavelength for each drug. Degradations of 99.1% (SIN in 30 minutes), 85% (FLU in 180 minutes) and 99.0% (AMX in 240 minutes) were obtained. Photolysis assays were performed proving the low photosensitivity of the drugs, thus, degradation is attributed as a result of the interaction between the TiO2 / AC photocatalyst and ultraviolet radiation. Analysis of Gas Chromatography coupled to the mass detector (GC / MS) allowed to quantify and identify the degradation products, with results of Total Organic Carbon (TOC), it was possible to determine the mineralization rate of 70, 43 and 15% for AMX, FLU and SIN, respectively. Ecotoxicological assays performed with the aquatic plant Lemna aequinoctials Welw have been shown to be effective in understanding how drugs and their degradation products can affect aquatic organisms.

Made available in DSpace on 2016-04-27T14:31:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ivete Picarelli.pdf: 5924486 bytes, checksum: f9fcec31acfaba8dc397ebd1ca129ec9 (MD5) Previous issue date: 2013-11-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This research aimed to check the way how the pedagogical practice takes place in face of the cognitive diversities, shown in this thesis, such as the variability of factors and/or elements which influence on individual learning, in heterogeneous classes at the early years of Elementary School. Thus, the question guiding this research was: ―Which are the conceptions and pedagogical practices that favor teaching and learning, taking into account the cognitive diversity of students in classes, necessarily heterogeneous, at the early years of Elementary School?‖. In order to clearly answer to the question proposed, we conducted a documentary analysis, a bibliographic survey, and a field research. Through documentary analysis, the study analyzed data on the universalization of primary education and the heterogeneity observed in this universalization, some aspects of the Program ―Ler e Escrever‖ and the Program ―Bolsa Alfabetização‖, in addition to the search for documents, such as the initial diagnoses of students and partial feelers recorded by teachers and coordinators. By means of the bibliographical survey, an increased literature review was carried out, addressing the principles, concepts, and assumptions which provide this study with theoretical support. The field research was used to supplement the documentary analysis and the bibliographic survey with the data obtained along with the research subjects, teachers, coordinator, vice principal, and principal at a school of the Cycle I of Elementary School. This thesis contributes to a reflection on teaching and learning in each heterogeneous class as a micro space with multiple interactions that have strong meaning and sense which characterize the teaching work as being also an emotional activity, where the watchful and loving look, the sensitive perception, and intentionality provide the pedagogical practice with meaning / O objetivo desta pesquisa foi verificar como ocorre a prática pedagógica diante das diversidades cognitivas, evidenciadas nesta tese, como a variabilidade de fatores e/ou elementos que influenciam a aprendizagem individual, em classes heterogêneas dos anos iniciais do Ensino Fundamental. Nesse sentido, a questão que norteou esta pesquisa foi: ―Quais são as concepções e práticas pedagógicas que favorecem o ensino e a aprendizagem, considerando-se a diversidade cognitiva dos alunos em classes, necessariamente heterogêneas, dos anos iniciais do Ensino Fundamental?‖. A fim de responder com clareza a questão proposta, foi realizada uma análise documental, um levantamento bibliográfico e uma pesquisa de campo. Via análise documental, o estudo analisou dados sobre a universalização da educação básica e a heterogeneidade observada nessa universalização, aspectos do Programa Ler e Escrever e do Programa Bolsa Alfabetização, além da busca de outros documentos, tais como os diagnósticos iniciais dos alunos e as sondagens parciais registradas pelos professores e coordenadores. Por meio da pesquisa bibliográfica, uma revisão ampliada da literatura foi realizada, abordando os princípios, conceitos e pressupostos que proporcionam sustentação teórica a este estudo. A pesquisa de campo foi utilizada para complementar a análise documental e a pesquisa bibliográfica com os dados obtidos junto aos sujeitos da pesquisa, professores, coordenador, vice-diretor e diretor de uma escola de Ciclo I do Ensino Fundamental. Esta tese contribui para uma reflexão sobre o ensino e a aprendizagem em cada classe heterogênea como um microespaço com múltiplas interações de intenso significado e sentido que caracterizam o trabalho docente como uma atividade também emocional, onde o olhar atento e amoroso, a percepção sensível e a intencionalidade dão significado e sentido à prática pedagógica

Com o crescimento industrial e urbanização, diversos tipos de poluentes estão sendo encontrados com maior frequência e concentração em corpos hídricos. Um exemplo, são os corantes utilizados pelas indústrias têxteis. Grande parte desses poluentes, não é eliminada pelos processos atuais comumente empregados em estações de tratamento de águas residuais e plantas de tratamento de água potável. Devido a este fato, novas tecnologias para o tratamento da água estão sendo desenvolvidas, como os Processos Oxidativos Avançados (POAs). O objetivo do trabalho foi avaliar os fatores (físicos, químicos e estruturais) de um fotocatalisador (dióxido de titânio - TiO2), bem como as variáveis de um reator fotocatalítico que interferem na fotocatálise heterogênea (um tipo de POA). Para isso, sintetizou-se partindo do TiCl4, compostos de TiO2 com diferentes: morfologias (microesferas e nanotubos), características físicas e químicas, de modo a avaliar suas propriedades fotocatalíticas na degradação de corantes (azul de metileno e rodamina B), comparando os resultados aos obtidos com o nanopó comercial TiO2-P25. O reator fotocatalítico foi construído permitindo variar a potência, o comprimento de onda e a distância das lâmpadas para o sistema de reação. As microesferas sintetizadas a 550° (MT550) e nanotubos de titânia (NTT) apresentaram propriedades fotocatalíticas equivalentes ou superiores às do P25. O reator otimizado operou com quatro lâmpadas UVA próximas. O pH do meio foi determinante nos ensaios de fotocatálise. Sob pH neutro, as microesferas atuaram como adsorventes e fotocatalisadoras da rodamina B e adsorventes do azul de metileno. O P25 apresentou alta capacidade catalítica, em particular para meios neutro e básico. NTT demonstrou alta capacidade de adsorção do azul de metileno, porém baixo rendimento na adsorção e fotocatálise da rodamina B. / With industrial growth and urbanization, several types of pollutants are being found with greater frequency and concentration in water bodies. An example, are the dyes used by the textile industries. Most of these pollutants are not eliminated by current processes commonly used in sewage treatment plants and drinking water treatment plants. Due to this fact, new technologies for water treatment are being developed, such as Advanced Oxidative Processes (POAs). The aim of this work was to evaluate the physical, chemical and structural properties of a photocatalyst (titanium dioxide - TiO2), as well as the variables of a photocatalytic reactor that interfere with heterogeneous photocatalysis (a type of POA). For this, TiO2 compounds with different morphologies (microspheres and nanotubes), physical and chemical characteristics were synthesized from TiCl4, in order to evaluate their photocatalytic properties in the degradation of dyes (methylene blue and rhodamine B), comparing the results obtained with the commercial nanopowder TiO2-P25. The photocatalytic reactor was constructed allowing to vary the power, wavelength and distance of the lamps to the reaction system. The microspheres synthesized at 550°C (MT550) and titania nanotubes (NTT) showed photocatalytic properties similar to or superior to those of P25. The optimized reactor operated with four nearby UVA lamps. The pH of the medium was determinant in the photocatalysis experiments. At neutral pH, the microspheres acted as adsorbents and photocatalysts of rhodamine B and adsorbents of methylene blue. P25 showed high catalytic capacity, in particular for neutral and basic media. NTT showed high adsorption capacity of methylene blue, but low yields in adsorption and photocatalysis of rhodamine B.

Orientador: Frank Nelson Crespilho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2014

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:23:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MyrthisVirginiaAlvesDeAlmeidaReinaldo.pdf: 991886 bytes, checksum: b2a23283e6671d15e111f946866efab9 (MD5) Previous issue date: 2006-02-23 / This research was accomplished with the purpose of studying the acting of a process developed for environmental disinfection, contributing for disinfection of wastewaters from anaerobic treatment systems of sanitary sewers. This process used the heterogeneous photocatalysis, that consists of the oxidation of organic pollutants through the generation of radicals hidroxila ( OH), highly oxidizers, which is gotten with the aid of a semiconductor and a UV radiation source. The semiconductor was the titanium dioxide (TiO2) and the source of energy from artificial luminous source (UV lamp) and natural (Sun) of ultraviolet radiation. Two types of reactors were used: a reactor type concentric tubes containing a 15W bactericidal UV lamp inside, treating wastewaters coming of two systems: UASB and Anaerobic Filter of Chicanes, with a flow of recirculation of 72 L.h-1 for 2 hours. In this reactor was made experiments with and without TiO2 in suspension. And a TiO2 impregnated plate reactor, treating wastewater of the anaerobic filter of chicanes, working in four different flow of recirculation: 13,2L.h-1, 25L.h-1, 42L.h-1 and 75L.h-1, for 4 hours of exposed to the sunlight. For both were evaluated the removal efficiencies of the fecal contamination indicative microorganisms - thermotolerants coliforms, and the rate of bacterial inativation through the study of the kinetic constant (k) and analyzed the physical and chemical parameters corresponding to the variation of the temperature, pH, electric conductivity (CE), total alkalinity and to bicarbonate, total nitrogen Kjeldahl (TNK), ammonia (NH3), total phosphor and orthophosphate, solids and your fractions, volatile greasiest acids (AGV) and removal of the organic matter (QDO). The kinetics study of the bacterial inativation (k) it revealed the best acting, in the concentric tubes reactor, for the experiment with photocatalysis using the anaerobic filter of chicanes wastewater. Already in the impregnated plate reactor, the best acting was observed in the 25L.h-1 flow, with 100% thermotolerants coliforms removed. The experiment with impregnated plate reactor it was shown efficient in the removal of the nitrogen compounds TNK and Ammonia. The smallest removal efficiency of thermotolerants coliforms of the UASB wastewater, in the concentric tubes reactor, was due to the high concentration of solids in suspension of the secondary wastewater, what block the uniformity of the UV radiation penetration. High evaporation rates, frequent in the experiments with the impregnated plate reactor, they caused increase in the final concentration of some parameters. The process of the heterogeneous photocatalysis is an efficient alternative method for the disinfection of tertiary wastewater with low concentration of solids in suspension. / Esta pesquisa foi realizada com a finalidade de estudar o desempenho de um processo desenvolvido para descontaminação ambiental, contribuindo para a desinfecção de efluentes de sistemas de tratamento anaeróbio de esgotos sanitários. Este processo foi o da fotocatálise heterogênea, que consiste na oxidação de contaminantes orgânicos através da geração de radicais hidroxila ( OH), altamente oxidantes, e que é conseguido com o auxílio de um fotocatalisador, no caso um semicondutor, e uma fonte de radiação UV. O semicondutor utilizado foi o dióxido de titânio (TiO2) e a fonte de energia luminosa proveniente de fonte artificial (lâmpada UV) e natural (Sol) de radiação ultravioleta. Foram utilizados dois tipos de reatores: um reator do tipo tubos concêntricos contendo uma lâmpada UV germicida 15W em seu interior, tratando efluentes provenientes de dois sistemas: UASB e filtro anaeróbio de chicanas, com uma vazão de recirculação de 72 L.h-1 durante 2 horas, com os quais foram feitos experimentos com e sem a utilização do TiO2 em suspensão; e um reator de placa impregnada com TiO2, tratando efluente do filtro anaeróbio de chicanas, trabalhando em quatro diferentes vazões de recirculação: 13,2 L.h-1, 25 L.h-1, 42 L.h-1 e 75 L.h-1, durante 4 horas de exposição à luz solar. Para ambos os reatores foram avaliadas as eficiências de remoção dos microrganismos indicadores de contaminação fecal os coliformes termotolerantes, como também a taxa de inativação bacteriana através do estudo da constante cinética (k) e analisados os parâmetros físico e químicos correspondentes à variação da temperatura, pH, condutividade elétrica (CE), alcalinidade total e a bicarbonato, nitrogênio total Kjeldahl (NTK), nitrogênio amoniacal (NH3), fósforo total e ortofosfato, sólidos e suas frações, ácidos graxos voláteis (AGV) e remoção de matéria orgânica (DQO). O estudo da constante cinética de inativação bacteriana (k) revelou o melhor desempenho, no reator de tubos concêntricos, para o experimento com fotocatálise utilizando o efluente do filtro anaeróbio de chicanas. Já no reator de placa impregnada, o melhor desempenho foi observado na vazão de 25L.h-1, com 100% dos coliformes termotolerantes removidos. O experimento com o reator de placa impregnada mostrou-se eficiente na remoção dos compostos nitrogenados NTK e N-amoniacal. A menor eficiência de remoção de coliformes termotolerantes do efluente do reator UASB, no reator de tubos concêntricos, deveu-se à alta concentração de sólidos em suspensão do efluente secundário, o que impede a uniformidade da penetração da radiação UV. Elevadas taxas de evaporação, freqüentes nos experimentos com o reator de placa impregnada, provocaram aumento na concentração final de alguns parâmetros. O processo da fotocatálise heterogênea é um método alternativo eficiente para a desinfecção de efluentes terciários com baixa concentração de sólidos em suspensão.

Com o crescimento industrial e urbanização, diversos tipos de poluentes estão sendo encontrados com maior frequência e concentração em corpos hídricos. Um exemplo, são os corantes utilizados pelas indústrias têxteis. Grande parte desses poluentes, não é eliminada pelos processos atuais comumente empregados em estações de tratamento de águas residuais e plantas de tratamento de água potável. Devido a este fato, novas tecnologias para o tratamento da água estão sendo desenvolvidas, como os Processos Oxidativos Avançados (POAs). O objetivo do trabalho foi avaliar os fatores (físicos, químicos e estruturais) de um fotocatalisador (dióxido de titânio - TiO2), bem como as variáveis de um reator fotocatalítico que interferem na fotocatálise heterogênea (um tipo de POA). Para isso, sintetizou-se partindo do TiCl4, compostos de TiO2 com diferentes: morfologias (microesferas e nanotubos), características físicas e químicas, de modo a avaliar suas propriedades fotocatalíticas na degradação de corantes (azul de metileno e rodamina B), comparando os resultados aos obtidos com o nanopó comercial TiO2-P25. O reator fotocatalítico foi construído permitindo variar a potência, o comprimento de onda e a distância das lâmpadas para o sistema de reação. As microesferas sintetizadas a 550° (MT550) e nanotubos de titânia (NTT) apresentaram propriedades fotocatalíticas equivalentes ou superiores às do P25. O reator otimizado operou com quatro lâmpadas UVA próximas. O pH do meio foi determinante nos ensaios de fotocatálise. Sob pH neutro, as microesferas atuaram como adsorventes e fotocatalisadoras da rodamina B e adsorventes do azul de metileno. O P25 apresentou alta capacidade catalítica, em particular para meios neutro e básico. NTT demonstrou alta capacidade de adsorção do azul de metileno, porém baixo rendimento na adsorção e fotocatálise da rodamina B. / With industrial growth and urbanization, several types of pollutants are being found with greater frequency and concentration in water bodies. An example, are the dyes used by the textile industries. Most of these pollutants are not eliminated by current processes commonly used in sewage treatment plants and drinking water treatment plants. Due to this fact, new technologies for water treatment are being developed, such as Advanced Oxidative Processes (POAs). The aim of this work was to evaluate the physical, chemical and structural properties of a photocatalyst (titanium dioxide - TiO2), as well as the variables of a photocatalytic reactor that interfere with heterogeneous photocatalysis (a type of POA). For this, TiO2 compounds with different morphologies (microspheres and nanotubes), physical and chemical characteristics were synthesized from TiCl4, in order to evaluate their photocatalytic properties in the degradation of dyes (methylene blue and rhodamine B), comparing the results obtained with the commercial nanopowder TiO2-P25. The photocatalytic reactor was constructed allowing to vary the power, wavelength and distance of the lamps to the reaction system. The microspheres synthesized at 550°C (MT550) and titania nanotubes (NTT) showed photocatalytic properties similar to or superior to those of P25. The optimized reactor operated with four nearby UVA lamps. The pH of the medium was determinant in the photocatalysis experiments. At neutral pH, the microspheres acted as adsorbents and photocatalysts of rhodamine B and adsorbents of methylene blue. P25 showed high catalytic capacity, in particular for neutral and basic media. NTT showed high adsorption capacity of methylene blue, but low yields in adsorption and photocatalysis of rhodamine B.

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