Orientador: Daniel Marcos Bonotto / Banca: Francisco Yukio Hiodo / Banca: Wanilson Luiz Silva / Banca: Rosemarie Rohn Davis / Banca: Antônio Carlos Artur / Resumo: O gás radônio, resultado do decaimento radioativo do 238U e 232Th, é motivo de grande preocupação para o homem. Ele é uma das mais importantes fontes de radiação ionizante de origem natural que as pessoas estão expostas, sendo considerado pela OMS (Organização Mundial da Saúde) como o segundo maior causador de câncer de pulmão. O carvão mineral como qualquer outro combustível fóssil está associado a materiais radioativos naturais, devido principalmente ao seu conteúdo de 238U e 232Th. Para a compreensão do comportamento do gás radônio em área de mineração de carvão e determinar o grau de exposição das pessoas ao gás nesta área, foram determinadas a taxa de exalação de radônio de amostras de carvão, cinza, siltito e tufo vulcânico coletadas na mina Amado Simões PI-08 (Companhia Carbonífera do Cambuí), em Figueira (PR), a concentração de radônio no ar do interior da mina e a concentração de radônio, parâmetros físicos e químicos dos solos próximos à mina. As taxas de exalações foram obtidas por curvas experimentais da concentração de radônio em função do tempo, e variaram de 0,064 a 0,717 Bq/kg.h. Observou-se que o gás radônio entrou em equilíbrio radioativo após 180 horas de análise. A concentrações de radônio dissolvido no ar do interior da mina variaram de 7,2 a 770,5 Bq/m³, observou-se que o radônio tem maior escape das rochas por fraturas presentes nas frentes de lavra e que maior taxa de exalação vem das rochas encaixantes, remetendo em um problema radiológico à área de d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Radon gas, the result of the radioactive decay of 238U and 232Th, is a matter of great concern to man. It is one of the most important sources of naturally occurring ionizing radiation that people are exposed to and is considered by the World Health Organization (WHO) to be the second largest cause of lung cancer. Mineral coal like any other fossil fuel is associated with natural radioactive materials, mainly due to its content of 238U and 232Th. In order to understand the behavior of the radon gas in the coal mining area and determine the degree of exposure of the people to the gas in this area, the radon exhalation rate of samples of coal, ash, silt, and volcanic tuff collected at the Amado mine Simões PI-08 (Companhia Carbonífera do Cambuí), in Figueira (PR), the radon concentration in the air inside the mine and the radon concentration, physical and chemical parameters of the soils near the mine. The exhalation rates were obtained by experimental curves of the radon concentration as a function of time, and ranged from 0.064 to 0.717 Bq / kg.h. It was observed that the radon gas entered into radioactive equilibrium after 180 hours of analysis. The concentrations of radon dissolved in the air inside the mine varied from 7.2 to 770.5 Bq / m³, it was observed that the radon has greater escape of the rocks by fractures present in the mining fronts and that higher exhalation rate comes from encasing rocks, sending in a radiological problem to the area of discard. The concentrat... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mineral. Departamento de Engenharia de Minas, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mineral) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2007. / Submitted by Maurílio Figueiredo (maurilioafigueiredo@yahoo.com.br) on 2016-01-20T14:05:28Z No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISS_TratamentoEfluente Percolação.pdf: 35645567 bytes, checksum: ec38625c31bee5ecd28acc5103390975 (MD5) / Approved for entry into archive by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2016-01-20T16:13:40Z (GMT) No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISS_TratamentoEfluente Percolação.pdf: 35645567 bytes, checksum: ec38625c31bee5ecd28acc5103390975 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-20T16:13:40Z (GMT). No. of bitstreams: 3 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DISS_TratamentoEfluente Percolação.pdf: 35645567 bytes, checksum: ec38625c31bee5ecd28acc5103390975 (MD5) Previous issue date: 2007 / A drenagem acida de mina e dos principais problemas ambientais associados a mineração de carvão e de sulfetos. Tais efluentes tem usualmente elevada acidez e teores apreciáveis de metais pesados. O tratamento dos efluentes ácidos de mina usualmente envolve sua alcalinização, com precipitação e/ou imobilização das espécies dissolvidas, antes de uma neutralização final. Efluentes oriundos da lixiviação por águas pluviais de pilhas de armazenamento de carvão mineral apresentam características similares as de drenagem acida de mina. Contribui para isso tanto o pH acido da água de chuva (principalmente em zonas intensamente industrializadas), quanto a percolação de ar atmosférico (o que favorece a oxidação dos sulfetos presentes). Neste trabalho, a percolação pluvial em pilhas de carvão foi simulada e o efluente resultante foi fisioquimicamente caracterizado e submetido a tratamento, com desestabilização de contaminantes solúveis antecedente a etapa de agregação, e com subsequente decantação dos ultrafinos carreados e precipitados. A metodologia incluiu experimentos de sedimentação de finos de carvão, a fim de avaliar a eficiência dos reagentes no processo de clarificação e remoção de metais pesados, em função do tempo de retenção, vazão de alimentação, tipo e concentração de floculantes e coagulantes.

Orientador: Ivonete Ávila / Coorientador: Carlos Manuel Romero Luna / Banca: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Paula Cristina Garcia Manoel Crnkovic / Resumo: Nesta dissertação, investiga-se através da análise termogravimétrica o comportamento da combustão de amostras de carvão mineral, bagaço de cana-de-açúcar, bagaço de sorgo biomassa e das misturas de carvão-biomassa. A biomassa e o carvão possuem propriedades físico-químicas diferentes que proporcionam comportamento térmico diferente durante o processo de co-combustão, desta forma o objetivo desta pesquisa é caracterizar o comportamento térmico de misturas de carvão mineral com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de sorgo em atmosferas simuladas de combustão (O2/N2) e oxicombustão (O2/CO2). Os experimentos foram realizados em duplicata em um analisador termogravimétrico utilizando uma razão de aquecimento de 10 °C/min. Foi considerada uma granulometria uniforme para todos os materiais (63 µm) com a finalidade de garantir uma mistura homogênea. Foram estudadas quatro proporções de biomassa na mistura (10, 25, 50 e 75%). A partir das técnicas de termogravimetria (TG) e termogravimetria derivada (DTG) foram determinados parâmetros tais como Índice de combustão, sinergismo e energia de ativação, bem como avaliada a influência da atmosfera de combustão sobre esses parâmetros. Os resultados indicam que o bagaço de cana-de-açúcar apresenta valor de energia de ativação inferior ao registrado para o bagaço de sorgo e desempenho de combustão superior ao do bagaço de sorgo. Para as misturas, os melhores resultados foram registrados até a proporção de 25% de biomassa na mistura. Avaliando in... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This dissertation investigates by thermogravimetric analysis the behavior of the combustion of coal, sugarcane bagasse, sorghum biomass bagasse and coal-biomass blends. The biomass and coal have different physicochemical properties that provide different thermal behavior during the process of co-combustion, thus the aim of this research is to characterize the thermal behavior of coal mixed with sugarcane bagasse and sorghum bagasse in simulated atmospheres of combustion (O2/N2) and oxycombustion (O2/CO2). The experiments were performed in duplicate in a thermogravimetric analyzer using a heating rate of 10 ° C/min. A uniform particle size for all materials (63 μm) in order to ensure a homogeneous mixture was considered. Four biomass ratios were studied in the blend (10, 25, 50 and 75%). From the techniques of Thermogravimetry (TG) and Derivative Thermogravimetry (DTG) curves were determined parameters such as: Combustion index, synergism and activation energy and evaluated the influence of combustion atmosphere on these parameters. The results indicate that the sugarcane bagasse presents a lower activation energy value than sorghum bagasse and combustion performance higher than sorghum bagasse. For mixtures, best results were recorded up to 25% proportion of biomass in the blend. Individually evaluating each material, when replacing N2 by CO2 can be seen an increase in the reactivity of the reaction, the increased oxidation of the materials and an improvement in the evaluated... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Resumo: A produção de zeólitas de cinzas de carvão mineral para uso em tratamento de efluentes foi alvo de diversas pesquisas em vários pontos do globo. Uma da cinzas estudadas foi a da Usina Termelétrica de Figueira-PR, a qual se mostrou apta para adsorver metais pesados e íons H+. Porém este material apresenta dificuldade no uso industrial, pois sua pequena granulometria impede a sua aplicação em leito fixo e outros sistemas como leito móvel são considerados impróprios pelos usuários devido ao custo operacional. Outra linha de pesquisa em franco desenvolvimento é a agregação de resíduos industriais em cerâmicas. Neste trabalho buscou-se reunir essas linhas de pesquisa, estudando uma cerâmica produzida com argila e zeólita e avaliando-se o seu potencial de adsorver cátions. O benefício deste processo é a possibilidade de produção de cerâmicas com a granulometria adequada para uso em colunas de leito fixo. Preparou-se cerâmicas com proporções igual de argila e zeólita, as quais foram calcinadas em temperaturas de 650, 850, 950, 1050 e 1150ºC e posteriormente moídas. Para comparação de desempenho, cerâmicas de argila pura foram preparadas nas mesmas temperaturas. Determinou-se as curvas de adsorção de H+ oriundo de soluções de ácido clorídrico com pH entre 2,0 e 4,2 para todas as cerâmicas produzidas e para a zeólita sem mistura ou calcinação. Os resultados mostraram que a cerâmica de argila e zeólita manteve parcialmente a capacidade de adsorção de cátions, principalmente a cerâmica calcinada a 650ºC. Ensaios de adsorção com íons dos metais Cádmio, Zinco e Arsênio foram realizado para comprovação do resultado obtido para H+. Com os dados experimentais avaliou-se quatro modelos de isotermas de adsorção Langmuir, Freundlich, Dubinin-Kaganer-Radushkevicke Toth. Nenhum dos modelos de isotermas de adsorção foi capaz de representar os materiais estudados. Através de análises de determinação de área superficial por adsorção de nitrogênio e de avaliação da morfologia dos materiais por Microscopia Eletrônica de Varredura e difração de raio X verificou-se que a perda da capacidade de adsorção nas altas temperaturas foi ocasionada pela passagem da fase zeolítica cristalina para fase amorfa. Foi obtida uma cerâmica de argila com zeólita de cinzas de carvão mineral com boa capacidade de adsorção de cátions, mas é necessário continuar as pesquisas para otimizar o material.