Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-12-05T03:10:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348709.pdf: 3964500 bytes, checksum: 8bebce1c703a66ee3e00b002b3c99b45 (MD5) Previous issue date: 2017 / É crescente a preocupação mundial com relação à carência dos recursos hídricos em função da poluição por processos antrópicos e do crescimento populacional desenfreado. A água doce em sua forma potável é um recurso encontrado em situação de escassez em algumas regiões. Dessa forma, fontes alternativas como a água dos oceanos (salinidade superior a 30?) são opções à falta de água doce (salinidade inferior a 0,5?). Para tornar-se própria ao consumo humano, a água dos oceanos necessita sofrer o processo de dessalinização. Esse processo pode ser realizado por meio de técnicas de separação térmica ou técnicas de separação por membrana, ambas são classificadas como não convencionais. Dentre as técnicas de separação por membranas destaca-se a Osmose Inversa (OI). Um fator preponderante na utilização correta deste tipo de membranas é a adequação da água utilizada a níveis de qualidade satisfatórios às membranas de OI. Dentro deste contexto, a presente dissertação tem por objetivo avaliar a técnica de filtração em areia de praia, como um pré-tratamento à OI na produção de água potável. A técnica tem o intuito de preparar a água para as membranas de OI, utilizando a areia do mar como meio filtrante. Dessa forma, foram analisados dois sistemas de captação de água salina: um poço de captação vertical e um sistema de captação angular, ambos situados na Barra da Lagoa, Município de Florianópolis, SC. Foram realizadas análises da água bruta e da água após a filtração nos bancos de areia pelos dois sistemas. A caracterização da água foi feita por meio da análise de parâmetros físico-químicos, SDI (silt density index) e óleos e graxas. O sistema de captação vertical não apresentou resultados satisfatórios às membranas de OI, uma vez que a mistura da água salina com o lençol de água doce provocou um aumento nos parâmetros que relacionam a quantidade de matéria orgânica na água produzida. Este fato que pode ser verificado pela cor verdadeira que apresentou valores entre 100 e 550 uH e o carbono orgânico dissolvido que apresentou valores entre 5 e 16 mg.L-1. Por sua vez, o sistema de captação angular apresentou remoção maior de sólidos suspensos com média de 0,15 uT e 5,3 uH para turbidez e cor aparente, respectivamente. O sistema de filtração angular também apresentou remoção de 16,25% para o carbono orgânico dissolvido e nesta pesquisa apresentou resultados de qualidade mais satisfatórios quando comparado ao sistema vertical. / Abstract : Considering the global concern about the scarcity of fresh water due to pollution by human activity and unbridled population growth, fresh water proper to human consumption is a natural resource found in shortage. Thus, others sources such as ocean water (salinity above 30?) shows as alternative to lack of fresh water (salinity less than 0,5?). To become proper for human consumption oceans water need to be treated by desalination process. This process can be carried out by thermal separation techniques or membrane separation techniques, both processes uses non-conventional processes for water treatment. Among the desalination techniques, the Reverse Osmosis (RO) shows as one of the main ways in obtaining fresh water. A preponderant factor in the correct use of this type of technology, is the adequacy of the raw water to required quality levels of RO membranes. In this context, the present dissertation aims to evaluate the technique of sand beach filtration, as a pretreatment to RO membranes in the production of drinking water. The technique of sand beach filtration is used to produce water for RO membranes, using the sea sand as filter media. In this way, two systems of saline water abstraction will be analyzed: a vertical abstraction well and a horizontal abstraction system, both located in Barra da Lagoa, Florianópolis, SC. Raw water and water analysis will be carried out after filtration in the sandbanks by the two systems. The characterization of the water will be done through the analysis of physical-chemical parameters, SDI (silt density index) and oils and greases. The vertical intake system did not present satisfactory results to the OI membranes, while the blending saline water with the under groundwater caused an increase in the parameters that relate the amount of organic matter in the water produced by the well. This fact can be verified by the true color that presented values between 100 and 550 uH and the dissolved organic carbon that presented values between 5 and 16 mg.L-1. In turn, the angular intake system showed efficient removal of suspended solids and also more stable results over time. This fact can be verified by turbidity and apparent color, which presented a mean of 0.15 uT and 5.3 uH, respectively. The angular filtration system also presented removal of 16,25% for dissolved organic carbon and in this research presented more satisfactory quality results when compared to the vertical system.

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio / Effluents containing cadmium may be produced by a variety of industries. The application of the reverse osmosis and nanofiltration technologies for the treatment of effluents containing cadmium, in order to reduce environmental degradation, were studied in the present work. Synthetic samples containing the cadmium ion in different concentrations were prepared and treated by reverse osmosis and nanofiltration. The removal process was divided in three steps: 1- the reverse osmosis and nanofiltration processes were analyzed concerning the rejection of the cadmium ion, correlating and evaluating the main process parameters (feeding solution concentration, permeated flow and pressure), and comparing the systems between themselves. In steps 2 and 3, the effects of salinity in the elimination of the cadmium ion in aqueous solutions, containing a combination of cadmium sulfate and zinc sulfate, or a combination of cadmium sulfate and sodium sulfate, were assessed by the use of zinc and sodium counterions. The concentrations of cadmium and zinc were measured by atomic absorption spectroscopy, and the concentrations of sulfate and sodium were measured by ion chromatography. The results obtained in the first step of the experiments show that the reverse osmosis and the nanofiltration processes are efficient in removing cadmium, with an average rejection rate of 92,4% and 96,6%, respectively. Considering the standard relative incertitude associated to the results, the values obtained are considered of the same magnitude. In both systems, the permeated flow and the rejects were not influenced by a rise in cadmium concentration in the feeding solution. In step 2, the results showed a decrease in cadmium rejection related with a rise in the zinc sulfate concentration in the feeding solution. This phenomenon is due to the similarity between the Cd2+ and Zn2+ ions, associated to their hydration ionic radius and to their hydration energies. A decrease in the permeated flow and of the rejects related to a rise in the feeding concentration was observed and was probably due to the polarization effect. In step 3, the cadmium ion rejection was not affected by a sodium sulphate concentration rise in the feeding, as well as in the permeated flow. Another aspect related to the rejection is that, due to its smaller hydration radius, sodium has a better diffusion rate through the membrane than cadmium

O presente trabalho avaliou a capacidade do sistema de osmose inversa de bancada na remoção de glifosato, em soluções de efluente aquoso sintético, empregando membrana de poliamida. Os parâmetros empregados para esta avaliação foram a pressão, o fluxo de alimentação, o tempo de operação, o pH e a concentração de glifosato na solução de alimentação em que os mesmos foram variados de modo a se ter um comparativo entre diferentes níveis. O sistema de osmose inversa teve em todos os experimentos uma boa resposta quanto a rejeição de glifosato em que a mesma variou entre 74,2% a 98,6 %, sendo a máxima atingida em condições de pressão em 30 bar, fluxo de alimentação 1 L.min-1 e pH 11 da solução de alimentação. A resposta do sistema foi avaliada quanto ao fluxo de permeado, de rejeição percentual e concentração de glifosato no permeado. O efeito da variação de concentração sobre a rejeição de glifosato foi pouco efetiva, mas apresentou grande influência quanto à variação de concentração deste no permeado. Ainda foi avaliada a remoção do ácido aminometilfosfônico (AMPA), pelo sistema de osmose inversa, obtendo-se uma boa resposta quanto à rejeição atingindo valores em torno de 95%. Uma solução combinada de AMPA e glifosato foi preparada e processada no sistema de osmose inversa, obtendo-se resposta similar quanto à concentração de permeado e rejeição para ambos os compostos. A quantificação de AMPA e glifosato se deu por cromatografia de íons, onde esta técnica se mostrou robusta e simples para quantificar ambos os compostos em meio aquoso, em baixas concentrações / This work evaluated the capacity of the reverse osmosis system bench in removing glyphosate from aqueous effluent synthetic solutions, employing polyamide membrane. The parameters used for this evaluation were the pressure, the feed stream, operating time, pH and concentration of glyphosate in feed solution in which they were varied in so as to have one comparison between different levels. The reverse osmosis system in all experiments had a good reply regarding rejection of glyphosate in that the same ranged between 74.2% and 98.6%, with a maximum reached under conditions of pressure 30 bar, feed stream 1 liters per minute and pH 11 of the feed solution. The system response was evaluated with respect to permeate flux, rejection and percent concentration of glyphosate in permeate. The concentration variation effect about the rejection of glyphosate was little effective, but had a great influence as to variation of the concentration in permeate. Also evaluated was the removal of aminomethylphosphonic acid (AMPA), in the reverse osmosis system, obtaining a good response regarding rejection reaching values around 95%. A combined solution of glyphosate and AMPA was prepared and processed in reverse osmosis system, obtaining a similar response regarding the concentration of permeated and rejection for both compounds. Quantitation of glyphosate and AMPA was made by ion chromatography, where the technique was demonstrated robust and easy to quantify both compounds in aqueous at low concentrations

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo / The uncontrolled discharge of wastewater into the environment over the last years has accelerated the process of contamination and degradation of water bodies in the world. These wastes contain high amounts of contaminants and concentration of organic matter which leads to the death of several species due to lack of oxygen and, in extreme cases, acceleration of eutrophication processes. In the specific case of oily wastewater, the use of techniques such as chemical coagulation, dissolved air injection, membranes, biochemical and electrochemical processes are described. However some of these processes have limitations which range from the concentration of the contaminant in the effluent, limitations in the operating conditions and even cost constraints. With this in mind, this paper has studied a hybrid system, batch process, in the treatment of oily waters simulated in the laboratory by adding a specific lubricating oil in an aqueous solution with emulsifiers and supporting electrolyte. The treatment system was consisted of two stages, which in the first was evaluated the use of the technique of electrocoagulation, which was responsible by the breaking stability of oil/water emulsions and a second stage which evaluated the use of membrane separation processes in order to remove the metal added to the effluent in the previous stage. The electrofloculation system was evaluated in relation to the use of iron and aluminum electrodes with electrical currents of 1A, 2A and 3A, in the continuous and alternate modes. The results showed a higher apparent mass consumption of electrodes when using direct current, 4,0337 g 0,0132 for aluminum and 3,8260 g 0,0181 for iron while consumption was 2,1400 g 0,0099 for aluminum, and 2,4121 0,0127 g for the iron when the use of alternating current. Removals were reached maximum 98 % 0 COD, 99,77 % 0,27 color removal and 100 % 0 turbidity removal for use alternating current and aluminum electrodes while were reached maximum 96 % 1 of COD, 99,46 % 0, 82 color removal and also 100% 0 to remove the turbidity in the use of iron electrodes. In the second study phase, reverse osmosis, the system used has reached rejections 99,53 % 0,12, 99,56 % 0,13 and 98,87 % 0,36, corresponding to pressures of 10 , 20 and 30 bar Moreover, increasing flows were obtained permeate 10,87 L/h.m2 0,25, 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 also with the increased pressure. At the end of the study was reached final effluent with low organic load and metals, it being able to release the bodies receptors. However, control mechanisms, particularly pH should be included in the design of such systems since this parameter changes over the process

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:12:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T01:00:00Z : No. of bitstreams: 1 182615.pdf: 19980133 bytes, checksum: 2fd022a2eb95e5031895ae6810fa0187 (MD5) / Seleção e caracterização de membranas comerciais de osmose inversa para utilização na separação de óleos essenciais obtidos da extração a alta pressão com gás denso utilizando CO2 no estado supercrítico, combinando os processos de extração e separação com membranas sem alterações drásticas nas condições de operação.

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho de uma membrana comercial na remoção de um metal pesado (níquel) de efluentes sintéticos, por osmose inversa. Na primeira etapa foi realizada uma comparação com os resultados obtidos com soluções de alimentação contendo sais, como NaCl, NaNO3 e Ni(NO3)2.6 H2O, nas concentrações de 50, 100 e 200 ppm, e nas pressões de 10, 20 e 26 bar. Os resultados mostraram que a influência da concentração e da pressão aplicada ao sistema não afetaram as rejeições de forma significativa. Na segunda etapa, como os parâmetros não influíram significativamente na rejeição dos sais, optou-se, pela aplicação de uma pressão de operação de 10 bar, para avaliar a eficiência de remoção de níquel. A membrana utilizada, constituída de poliamida, modelo HR98PP e fornecida pela DOW/Filmtec, apresentou uma boa permeabilidade hidráulica. Os resultados mostraram que para todas as concentrações testadas, as rejeições de níquel ultrapassaram 96%, comprovando a boa seletividade deste tipo de membrana na rejeição do referido metal, com fluxos de permeado variando entre 4,78 e 5,55 L/h.m2 , sob pressão de operação de 10 bar. Para estudar o efeito do tamanho iônico na rejeição da membrana, o níquel foi complexado pela adição de um agente quelante na solução de alimentação. O agente escolhido foi o Na2EDTA, devido à formação de um complexo estável com o níquel e por ser um agente não prejudicial à saúde humana. Os resultados com adição de EDTA indicaram um aumento na rejeição de níquel, atingindo o índice máximo de 98,22 %, partindo-se de uma solução com 40,39 ppm de Ni2+, e confirmam que o processo de osmose inversa com a membrana HR98PP é altamente adequado para o tratamento de efluentes contendo níquel / The present work aim to investigate the performance of commercial membrane (HR98PP) at reverse osmosis process for nickel removal from synthetic effluents. The results was obtained by using salt solution of NaCl, NaNO3 and Ni(NO3)2.6 H2O at different feed concentration (50, 100 and 200 mg/L) and pressure (10, 20 and 26 bar), as drive-force of process. The membrane performance showed a good hydraulic permeability (Lp) and nickel removal at 10 bar. This condition was used to investigate the influence of EDTA, as chelate agent, on nickel rejection when a feed solution with lower Ni2+ concentration (≈ 40 mg/L) was prepared. The EDTA was chosen due to the stable complex formations and because this agent in not a prejucial element to human health and to environment. In this case, the HR98PP membrane was showed a high nickel rejection (≈ 98%), using feed solution containing 40,39 mg/L Ni2+. However, it is suitable for the wastewater nickel treatment

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio / Effluents containing cadmium may be produced by a variety of industries. The application of the reverse osmosis and nanofiltration technologies for the treatment of effluents containing cadmium, in order to reduce environmental degradation, were studied in the present work. Synthetic samples containing the cadmium ion in different concentrations were prepared and treated by reverse osmosis and nanofiltration. The removal process was divided in three steps: 1- the reverse osmosis and nanofiltration processes were analyzed concerning the rejection of the cadmium ion, correlating and evaluating the main process parameters (feeding solution concentration, permeated flow and pressure), and comparing the systems between themselves. In steps 2 and 3, the effects of salinity in the elimination of the cadmium ion in aqueous solutions, containing a combination of cadmium sulfate and zinc sulfate, or a combination of cadmium sulfate and sodium sulfate, were assessed by the use of zinc and sodium counterions. The concentrations of cadmium and zinc were measured by atomic absorption spectroscopy, and the concentrations of sulfate and sodium were measured by ion chromatography. The results obtained in the first step of the experiments show that the reverse osmosis and the nanofiltration processes are efficient in removing cadmium, with an average rejection rate of 92,4% and 96,6%, respectively. Considering the standard relative incertitude associated to the results, the values obtained are considered of the same magnitude. In both systems, the permeated flow and the rejects were not influenced by a rise in cadmium concentration in the feeding solution. In step 2, the results showed a decrease in cadmium rejection related with a rise in the zinc sulfate concentration in the feeding solution. This phenomenon is due to the similarity between the Cd2+ and Zn2+ ions, associated to their hydration ionic radius and to their hydration energies. A decrease in the permeated flow and of the rejects related to a rise in the feeding concentration was observed and was probably due to the polarization effect. In step 3, the cadmium ion rejection was not affected by a sodium sulphate concentration rise in the feeding, as well as in the permeated flow. Another aspect related to the rejection is that, due to its smaller hydration radius, sodium has a better diffusion rate through the membrane than cadmium

O presente trabalho avaliou a capacidade do sistema de osmose inversa de bancada na remoção de glifosato, em soluções de efluente aquoso sintético, empregando membrana de poliamida. Os parâmetros empregados para esta avaliação foram a pressão, o fluxo de alimentação, o tempo de operação, o pH e a concentração de glifosato na solução de alimentação em que os mesmos foram variados de modo a se ter um comparativo entre diferentes níveis. O sistema de osmose inversa teve em todos os experimentos uma boa resposta quanto a rejeição de glifosato em que a mesma variou entre 74,2% a 98,6 %, sendo a máxima atingida em condições de pressão em 30 bar, fluxo de alimentação 1 L.min-1 e pH 11 da solução de alimentação. A resposta do sistema foi avaliada quanto ao fluxo de permeado, de rejeição percentual e concentração de glifosato no permeado. O efeito da variação de concentração sobre a rejeição de glifosato foi pouco efetiva, mas apresentou grande influência quanto à variação de concentração deste no permeado. Ainda foi avaliada a remoção do ácido aminometilfosfônico (AMPA), pelo sistema de osmose inversa, obtendo-se uma boa resposta quanto à rejeição atingindo valores em torno de 95%. Uma solução combinada de AMPA e glifosato foi preparada e processada no sistema de osmose inversa, obtendo-se resposta similar quanto à concentração de permeado e rejeição para ambos os compostos. A quantificação de AMPA e glifosato se deu por cromatografia de íons, onde esta técnica se mostrou robusta e simples para quantificar ambos os compostos em meio aquoso, em baixas concentrações / This work evaluated the capacity of the reverse osmosis system bench in removing glyphosate from aqueous effluent synthetic solutions, employing polyamide membrane. The parameters used for this evaluation were the pressure, the feed stream, operating time, pH and concentration of glyphosate in feed solution in which they were varied in so as to have one comparison between different levels. The reverse osmosis system in all experiments had a good reply regarding rejection of glyphosate in that the same ranged between 74.2% and 98.6%, with a maximum reached under conditions of pressure 30 bar, feed stream 1 liters per minute and pH 11 of the feed solution. The system response was evaluated with respect to permeate flux, rejection and percent concentration of glyphosate in permeate. The concentration variation effect about the rejection of glyphosate was little effective, but had a great influence as to variation of the concentration in permeate. Also evaluated was the removal of aminomethylphosphonic acid (AMPA), in the reverse osmosis system, obtaining a good response regarding rejection reaching values around 95%. A combined solution of glyphosate and AMPA was prepared and processed in reverse osmosis system, obtaining a similar response regarding the concentration of permeated and rejection for both compounds. Quantitation of glyphosate and AMPA was made by ion chromatography, where the technique was demonstrated robust and easy to quantify both compounds in aqueous at low concentrations

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo / The uncontrolled discharge of wastewater into the environment over the last years has accelerated the process of contamination and degradation of water bodies in the world. These wastes contain high amounts of contaminants and concentration of organic matter which leads to the death of several species due to lack of oxygen and, in extreme cases, acceleration of eutrophication processes. In the specific case of oily wastewater, the use of techniques such as chemical coagulation, dissolved air injection, membranes, biochemical and electrochemical processes are described. However some of these processes have limitations which range from the concentration of the contaminant in the effluent, limitations in the operating conditions and even cost constraints. With this in mind, this paper has studied a hybrid system, batch process, in the treatment of oily waters simulated in the laboratory by adding a specific lubricating oil in an aqueous solution with emulsifiers and supporting electrolyte. The treatment system was consisted of two stages, which in the first was evaluated the use of the technique of electrocoagulation, which was responsible by the breaking stability of oil/water emulsions and a second stage which evaluated the use of membrane separation processes in order to remove the metal added to the effluent in the previous stage. The electrofloculation system was evaluated in relation to the use of iron and aluminum electrodes with electrical currents of 1A, 2A and 3A, in the continuous and alternate modes. The results showed a higher apparent mass consumption of electrodes when using direct current, 4,0337 g 0,0132 for aluminum and 3,8260 g 0,0181 for iron while consumption was 2,1400 g 0,0099 for aluminum, and 2,4121 0,0127 g for the iron when the use of alternating current. Removals were reached maximum 98 % 0 COD, 99,77 % 0,27 color removal and 100 % 0 turbidity removal for use alternating current and aluminum electrodes while were reached maximum 96 % 1 of COD, 99,46 % 0, 82 color removal and also 100% 0 to remove the turbidity in the use of iron electrodes. In the second study phase, reverse osmosis, the system used has reached rejections 99,53 % 0,12, 99,56 % 0,13 and 98,87 % 0,36, corresponding to pressures of 10 , 20 and 30 bar Moreover, increasing flows were obtained permeate 10,87 L/h.m2 0,25, 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 also with the increased pressure. At the end of the study was reached final effluent with low organic load and metals, it being able to release the bodies receptors. However, control mechanisms, particularly pH should be included in the design of such systems since this parameter changes over the process

Submitted by Sandra Pereira (srpereira@ufrrj.br) on 2017-04-27T13:51:34Z No. of bitstreams: 1 2012 - Andr? Luis R. de Souza.pdf: 1971622 bytes, checksum: 5237bc23d365c59e774d9f8776efabf1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-27T13:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012 - Andr? Luis R. de Souza.pdf: 1971622 bytes, checksum: 5237bc23d365c59e774d9f8776efabf1 (MD5) Previous issue date: 2012-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / Camu-camu is a native fruit from the Amazonian region, cultivated in the margins of rivers, lakes and Amazonian creeks called igarap?s. It is known as one of the fruit with the highest content of vitamin C. Reverse osmosis is a membrane concentration process in which the applied pressure is higher than the juice osmotic pressure. Such process favors the solvent permeation from the region with the highest concentration to the one with the lowest. Osmotic evaporation is another membrane concentration process in which a porous hydrophobic membrane separates the solution that is going to be concentrated from a concentrate brine solution. Microencapsulation is the process in which an active agent is entrapped by means of a polymer cover. Such process promotes the release of these active agents under specific conditions. The aim of this work is to evaluate the use of membrane separation processes and microencapsulation for the processing of camu-camu fruits. The camu-camu pulp, which has been obtained through the depulping of camu-camu fruits, was first centrifuged, in order to decrease its suspended solids content, and clarified by microfiltration with polysulfone membranes. Six clarification processes have carried out at 2.5 bar transmembrane pressure and 45?C. The clarified juice was concentrated by reverse osmosis at 60 bar and 20 ?C. The avarage permeate flux has been of 11.3 L/hm2. The preconcentrated juice had 28.8?Brix and the concentration degree of the process was 3.8. The pre-concentrated juice has been concentrated by osmotic evaporation in a laboratorial system with polytetrafluoroethylene membrane. The process presented an average pemeate flux of 2.4 Kg/hm2. The soluble solids content of the concentrated juice was of 56.6 ?Brix, presenting a concentration degree of 1.98. The retentate fraction of the microfiltration process was microencapsulated in a spray dryer. Three encapsulation agents were evaluated: starch, maltodextrin and the mixture of both. The values presented for the physicochemical caracterization of the pre-concentrated and concentrated camu-camu juices indicate that there has been an increase both in the physical characteristics of the juice, such as soluble solids, total solids and acidity, and in the concentration of camu-camu bioactive compounds. The dehydrated camu-camu juice presented a high concentration of bioactive substances. Nevertheless, there has been no stability of such compounds during storage. Through the results obtained in the present work, it is possible to observe that the integration of membrane processes proved efficient in the concentration of camu-camu juice, with a final product of high nutritional value / O camu-camu ? um fruto nativo da regi?o amaz?nica, cultivado as margens de rios, lagos e igarap?s. ? reconhecido como um dos frutos com um dos maiores teores de vitamina C. Osmose inversa ? o processo de concentra??o por membranas onde a press?o aplicada ? maior que a press?o osm?tica do suco, favorecendo a permea??o do solvente da regi?o de maior concentra??o para regi?o de menor concentra??o. Evapora??o osm?tica ? um outro processo de concentra??o, onde uma membrana hidrof?bica porosa separa a solu??o que ser? concentrada e uma salmoura concentrada. A microencapsula??o ? o processo onde um agente ativo ? protegido por meio de uma cobertura de pol?meros, ocorrendo a libera??o desses agentes ativos em condi??es espec?ficas. O objetivo desta disserta??o foi avaliar o uso dos processos de separa??o com membranas e microencapsulamento para o processamento de suco de camu-camu. Os frutos de camu-camu foram despolpados, sendo o suco submetido a centrifuga??o, com o objetivo de reduzir os s?lidos em suspens?o, e posteriormente clarificado por microfiltra??o em um sistema de membranas de polissulfona. Foram realizados seis processos de clarifica??o a 2,5 bar e 45?C. O suco clarificado foi pr?-concentrado por osmose inversa a 60 bar e 20 ?C. O fluxo permeado m?dio foi de 11,3 L/hm2. O suco pr?-concentrado apresentou teor de s?lidos sol?veis de 28,8?Brix e grau de concentra??o de 3,8. O suco pr?-concentrado foi processado por evapora??o osm?tica em um sistema laboratorial constitu?do por membranas de politetrafluoretileno. O processo apresentou fluxo m?dio permeado de 2,4 kg/hm2. O teor de s?lidos sol?veis do suco concentrado foi de 56,6 ?Brix, apresentando um grau de concentra??o de 1,98. O processo de microencapsula??o da fra??o retida do suco de camucamu foi realizado em um spray dryer Buchi Modelo B-190. Foram realizados tr?s ensaios com tr?s formula??es diferentes: mistura entre amido e maltodextrina, somente amido e somente maltodextrina. Os valores apresentados para a caracteriza??o f?sico-qu?mica do suco de camu-camu pr?-concentrado e concentrado indicam que houve um aumento nos s?lidos sol?veis e totais e da acidez, bem como no teor das subst?ncias bioativas do camucamu. O suco de camu-camu desidratado apresentou alto teor de subst?ncias bioativas, onde a estabilidade desses compostos durante o per?odo de armazenamento n?o foi alcan?ada. Observa-se que a integra??o dos processos com membranas se mostrou eficaz na concentra??o do suco de camu-camu, obtendo um produto com alta qualidade nutricional.