Há décadas enfrentamos as conseqüências causadas por atitudes poluidoras. Contudo, atualmente a preocupação ambiental aumentou devido aos efeitos potencialmente nocivos sobre a saúde humana, economia e meio ambiente.A contaminação do solo e das águas subterrâneas por compostos orgânicos voláteis é um problema que está se espalhando com rapidez, e uma das principais fontes poluidoras é o vazamento de tanques de armazenamento de combustível em auto-postos. A problemática desta contaminação é agravada tendo em vista que compostos tóxicos de solubilidade considerável em água, tais como BTEX, estão presentes nessa contaminação.Atualmente são utilizados métodos de tratamento, tais como a aeração, que apenas acabam transferindo os compostos orgânicos tóxicos da água para a atmosfera. O Processo Oxidativo Avançado de Fenton mostra-se promissor no tratamento de tais contaminações.Nossos objetivos foram testar o processo oxidativo e melhorar suas condições de aplicação, bem como projetar um equipamento capaz de realizar o processo de maneira automática.No presente trabalho, o POA mencionado mostrou-se eficiente e capaz de mineralizar os poluentes, reduzindo a poluição a níveis satisfatórios. As caracterizações foram feitas através de cromatografia gasosa, análise de metais através de espectroscopia de emissão por plasma e análise do carbono orgânico total. / From decades, the consequences caused by laid-back attitude towards environment are confronting people. However, currently, the environmental concerned was raised because of the potentially harmful effects on human health, economy and on the environment itself.The problem of soil and subterranean water contamination by volatile organic compounds is rapid spreading; being on of the main pollutant fount the leak of the fuel housing on the gas stations. This problem aggravates once toxic compounds which have considerable solubility on water, such as BTEX, are on this contamination.Currently, treatment methods are employed, such as aeration, which only transfers the toxic organic compounds from water to atmosphere. The Fenton advanced oxidative process manifests as a promising treatment of these contaminations.Our purpose was to test the oxidative process and improve the applicability conditions as well as project equipment able to accomplish the process on an automatic way.On this work the POA manifests efficient and able to mineralize the pollutants, decreasing the pollution to a satisfactory level. The characterization were made through gas chromatographic, the metal analyses were made by plasma emission spectroscopy and analysis of total organic carbon.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-05-02T17:23:38Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-02T17:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese_11_2015.pdf: 2729973 bytes, checksum: 7ec2ee5f1f6947508d51688ffc00658a (MD5) Previous issue date: 2015-09-21 / PRH-ANP/MCT / A hidroquinona (HQ) e o catecol (CT) são classificados como poluentes emergentes encontrados sendo encontrados em efluentes de várias indústrias entre as quais as farmacêuticas, químicas e petroquímicas. Diversos processos são empregados no tratamento destes tipos de compostos fenólicos orgânicos altamente tóxicos. Dentre estes processos, os processos oxidativos avançados (POAs) destacam-se pelos seus excelentes resultados na degradação e mineralização de poluentes recalcitrantes como a HQ e o CT. No presente trabalho foi estudado em um reator batelada laboratorial a otimização do processo de degradação (DEG) e conversão do carbono orgânico total (CCOT) da hidroquinona e do catecol por processo oxidativo avançado utilizando o peróxido de hidrogênio como fonte geradora de radicais livres (hidroxila, •OH). A técnica estatística de delineamento de experimento foi utilizada para otimização do processo e na avaliação dos efeitos das variáveis operacionais, potencial hidrogeniônico inicial do meio reacional (pH), temperatura do efluente líquido (T), vazão do ar de alimentação (QAR) e razão estequiométrica molar orgânico tóxico/peróxido de hidrogênio (RH2O2), sobre o processo de degradação e mineralização (CCOT) do orgânico tóxico. As as variáveis operacionais que se mostraram mais importantes tanto para a degradação da hidroquinona como para a Conversão do Carbono Orgânico Total foram a temperatura do efluente líquido (T), o pH inicial do meio reacional e a razão estequiométrica molar hidroquinona/peróxido de hidrogênio (RH2O2) onde as taxas alcançadas ao final da pesquisa foram de aproximadamente 100% e 80 % para a degradação (DEG) e para a mineralização (CCOT), respectivamente. As condições ótimas encontradas (pH = 9,3, T = 90ºC, RH2O2 = 110 % e QAR = 50 Lh-1) para o processo de tratamento da hidroquinona foram aplicadas ao catecol alcançando valores de degradação de 100% e de mineralização 89,5% para este orgânico tóxico. O modelo cinético adotado para descrever o perfil da conversão do carbono orgânico total, residual, para os dois orgânicos tóxicos (HQ e CT), foi o LKM (Lumped Kinetic Model, em inglês), o qual dividiu as espécies químicas em dois grupos (refratários e não refratários), sendo determinadas as constantes cinéticas da reação e obtendo-se uma boa representação do perfil da fração residual dos compostos orgânicos analisados. Na etapa final desta pesquisa, foi utilizada a modelagem via Redes Neurais Artificiais (RNAs) para predizer os resultados experimentais da conversão do carbono orgânico total em função do tempo, onde foram obtidos bons resultados. / Hydroquinone (HQ) and catechol (CT) are emerging pHenolic pollutants found in the liquid effluents from many pHarmaceutical, chemical and petrochemical industries. A number of processes are used to treat these types of highly toxic organic pHenolic compounds. Among these processes, advanced oxidation processes (AOPs) attract attention because of their excellent results in the degradation and mineralization of recalcitrant pollutants such as HQ and CT. The present work reports on the use of a laboratory batch reactor to optimize the degradation process (DEG) and the conversion of total organic carbon (CCOT) from hydroquinone and catechol by an advanced oxidation process using hydrogen peroxide as a source of free radicals (hydroxyl, •OH). A statistical technique for designing the experiment was used to optimize the process and to assess the effects of the operating variables: initial hydrogenionic potential of the reaction medium (pH), temperature of the liquid effluent (T), air flow supply (QAR) and stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) on the process of degradation and mineralization (CCOT) of toxic organic compounds. Among the operating variables that were more important for the degradation of hydroquinone were the initial pH of the reaction medium, the stoichiometric molar ratio of organic toxic / hydrogen peroxide (RH2O2) and the temperature of the liquid effluent (T) where the degradation rates achieved at the end of the study were 100%. For conversion of the total organic carbon - CCOT rates were achieved of about 80% for hydroquinone mineralization, the most important operating variables being temperature, the initial pH of the reaction medium and the stoichiometric molar ratio (RH2O2). The optimum conditions for the hydroquinone treatment process (pH =9.3, T = 90 °C, RH2O2= 110% and QAR = 50L h-1) were applied to catechol reaching values of 100% for degradation and 89.5% for mineralization, for this toxic organic. The kinetic model used to describe the profile of the conversion of the total organic carbon remaining for the two-toxic organic compounds (HQ and CT) was LKM (Lumped Kinetic Model in English), which divides the chemical species into two groups (refractory and non-refractory), to determine the kinetic constants of the reaction and provide an accurate representation of the profile of the residual fraction of the organic compounds examined. In the final step of this research, modeling by means of Artificial Neural Networks (ANNs) was used to predict the experimental results of total organic carbon conversion in function of time.

Há décadas enfrentamos as conseqüências causadas por atitudes poluidoras. Contudo, atualmente a preocupação ambiental aumentou devido aos efeitos potencialmente nocivos sobre a saúde humana, economia e meio ambiente.A contaminação do solo e das águas subterrâneas por compostos orgânicos voláteis é um problema que está se espalhando com rapidez, e uma das principais fontes poluidoras é o vazamento de tanques de armazenamento de combustível em auto-postos. A problemática desta contaminação é agravada tendo em vista que compostos tóxicos de solubilidade considerável em água, tais como BTEX, estão presentes nessa contaminação.Atualmente são utilizados métodos de tratamento, tais como a aeração, que apenas acabam transferindo os compostos orgânicos tóxicos da água para a atmosfera. O Processo Oxidativo Avançado de Fenton mostra-se promissor no tratamento de tais contaminações.Nossos objetivos foram testar o processo oxidativo e melhorar suas condições de aplicação, bem como projetar um equipamento capaz de realizar o processo de maneira automática.No presente trabalho, o POA mencionado mostrou-se eficiente e capaz de mineralizar os poluentes, reduzindo a poluição a níveis satisfatórios. As caracterizações foram feitas através de cromatografia gasosa, análise de metais através de espectroscopia de emissão por plasma e análise do carbono orgânico total. / From decades, the consequences caused by laid-back attitude towards environment are confronting people. However, currently, the environmental concerned was raised because of the potentially harmful effects on human health, economy and on the environment itself.The problem of soil and subterranean water contamination by volatile organic compounds is rapid spreading; being on of the main pollutant fount the leak of the fuel housing on the gas stations. This problem aggravates once toxic compounds which have considerable solubility on water, such as BTEX, are on this contamination.Currently, treatment methods are employed, such as aeration, which only transfers the toxic organic compounds from water to atmosphere. The Fenton advanced oxidative process manifests as a promising treatment of these contaminations.Our purpose was to test the oxidative process and improve the applicability conditions as well as project equipment able to accomplish the process on an automatic way.On this work the POA manifests efficient and able to mineralize the pollutants, decreasing the pollution to a satisfactory level. The characterization were made through gas chromatographic, the metal analyses were made by plasma emission spectroscopy and analysis of total organic carbon.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo113_1.pdf: 1321081 bytes, checksum: f4012ebf7d0d6f57baae749af3f63ab8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos / A presença de poluentes no sistema aquático provoca uma série de impactos negativos ao meio ambiente, principalmente no que diz respeito à saúde humana e à destruição dos ecossistemas. A produção de corantes e sua utilização na indústria têxtil resultam na geração de efluentes contendo uma grande variedade de cor. Esses efluentes ao penetrarem nos corpos hídricos, além de provocarem mudanças estéticas, absorvem luz solar, impedem a fotossíntese de plantas aquáticas, liberam compostos de elevada toxicidade ou formam intermediários muito tóxicos, comprometendo todo o ecossistema. O tratamento de efluentes contendo corantes normalmente é feito por processos biológico, físico ou a combinação destes, que não possuem a eficiência adequada ou apenas transfere o problema de uma fase para outra. Dessa forma, a utilização de técnicas mais eficientes, que promovam a completa destruição das moléculas de corantes, se faz necessária. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são bastante efetivos na degradação de uma ampla faixa de poluentes orgânicos por produzirem espécies químicas muito reativas que interagem com a molécula do poluente, convertendo-a em produtos inertes. Entre esses processos está a reação Foto-Fenton que se baseia na geração de radicais hidroxila ( OH) a partir do peróxido de hidrogênio (H2O2), pela reação com o íon ferroso (Fe2+), em meio ácido, na presença de luz. A reação Foto-Fenton destaca-se pela alta eficiência na destruição de compostos orgânicos e relativa simplicidade operacional em comparação a outros POA, tornando-se apropriada para degradação de corantes em meio aquoso. Neste trabalho foi proposta a utilização do processo Foto-Fenton, com auxílio de luz artificial (negra e branca), num sistema em batelada, para remoção do corante Remazol Vermelho RB 133% de soluções aquosas. Para se definir as melhores condições de operação do sistema, foi aplicado um planejamento fatorial 23, onde foram avaliados os efeitos de alguns parâmetros sobre a remoção da cor, como concentração da solução de Fe2+ (8x10-5; 12x10-5 e 16x10-5 mg/L), concentração de H2O2 (145; 217,5 e 290 mg/L) e o tempo de exposição da solução à irradiação (1, 2 e 3 h). Os ensaios foram realizados com soluções aquosas contendo 100 mg/L do corante com o pH ajustado para 3 com H2SO4 0,05 mol/L e a resposta a ser otimizada foi o percentual de descoloração. A concentração residual do corante foi determinada por espectrofotometria UV-visível em 518 nm. Analisando-se os dados do planejamento experimental, verificou-se que os resultados dos sistemas (luz negra e branca) foram bastante satisfatórios, pois a remoção foi maior que 89% em todos os ensaios. Portanto, para o estudo da viabilidade e da cinética do processo, utilizou-se as variáveis em seus menores níveis. Do ponto de vista econômico, o sistema com luz branca e homogeinização foi considerado o mais apropriado para a descoloração do Remazol Vermelho RB 133%, o qual foi o escolhido para o estudo cinético, onde o modelo proposto para a remoção do corante foi ajustado satisfatoriamente. Por fim, mediu-se a Demanda Química de Oxigênio (DQO) do corante e constatou-se que houve não só a descoloração como também a degradação do mesmo, comprovando a eficácia da reação Foto-Fenton na remoção do corante Remazol Vermelho RB 133%

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:02:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo169_1.pdf: 2176692 bytes, checksum: b1bf5479df7062b03657688a97ae4fea (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis / Neste presente trabalho realizaram-se estudos de tratamento de efluentes tóxicos com uso da técnica original de Tratamento Térmico por Contato Direto (DiCTT - Direct Contact Thermal Treatment) numa planta piloto (segunda no mundo), disponível no Departamento de Engenharia Química da UFPE, visando a degradação de compostos orgânicos oriundos de processos industriais, particularmente das refinarias de petróleo, plantas petroquímicas e plataformas petrolíferas. O método DiCTT é baseado no contato direto entre a corrente do efluente líquido contaminado e a chama produzida por um combustor de gás natural contendo radicais livres tais como: HO●, H●, CH3● e CHO●. O contato entre a corrente líquida contaminada e a chama do gás de queima, se dá em um reator vertical possuindo uma ranhura helicoidal distribuída ao longo de sua superfície interna onde o efluente líquido escoa. A taxa de degradação do poluente orgânico, o fenol, foi estudada variando-se os parâmetros operacionais seguintes: vazão volumétrica do AR (excesso), vazão volumétrica do gás natural, razão molar fenol/peróxido e temperatura inicial do efluente. A técnica analítica adotada para acompanhamento da concentração residual do fenol, e identificação de intermediários formados durante a reação, foi a cromatografia líquida de alta resolução (CLAE) e para acompanhamento da redução da carga orgânica contida na fase líquida foi usado o analisador de carbono orgânico total (COT). A variação da acidez do efluente foi determinada através de medidas do potencial hidrogeniônico das amostras coletadas que indicaram a formação de ácidos durante o processo como foi registrado pela redução dos valores do pH ao longo do tempo operacional. Os resultados alcançados neste trabalho mostraram que a completa degradação do fenol e a conversão do COT, foi obtida em um menor tempo de processo para a vazão de 4m3/h e 40% de excesso de AR, confirmando os resultados encontrados por Benali e seus colaboradores (2000 e 2007). Em termos quantitativos a maior conversão do COT (35%) foi alcançada para um excesso de AR de 10% e vazão do efluente de 4m3/h. Procurando-se identificar as condições otimizadas de operação da planta piloto através da tecnologia DiCTT, pretende-se numa próxima etapa quantificar o efeito de outros parâmetros operacionais, tais como: concentração inicial de fenol, vazão volumétrica da fase líquida e composição de misturas de poluentes fenol/tolueno, fenol/isopropanol e fenol/tolueno/isopropanol (efeito sinergético)

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo208_1.pdf: 2054636 bytes, checksum: 180e37df3afa4a8d32441f1c5fb88750 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A presente pesquisa foi fundamentada para as necessidades atuais de tratamentos de solos contaminados com poluentes orgânicos derivados de petróleo e recorreu aos Processos Oxidativos Avançados (POA) como uma alternativa para o tratamento. Os processos oxidativos avançados baseiam-se na degradação molecular dos compostos de carbono, encerrando em gás carbônico e água, além de outros produtos e subprodutos. Nesse processo, na realidade, não há a remoção do material orgânico tóxico, mas a sua destruição através de reações químicas de oxi-redução. O solo utilizado nesta pesquisa foi retirado do Município de Ipojuca (PE), onde está sendo construída a Refinaria de Petróleo Abreu e Lima. O mesmo foi contaminado com óleo diesel comercial, cedido pela Agência Nacional de Petróleo (ANP). Este combustível apresenta em sua composição diversos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA). Para a descontaminação do solo foram utilizados os POA derivados da ação do peróxido de hidrogênio, como o reagente Fenton (H2O2/Fe2+) e o percarbonato de sódio (2Na2CO3.3H2O2). O estudo realizado se baseou em quatro planejamentos fatoriais 23, nas quais as variáveis foram: radiação ultravioleta, a quantidade de oxidante e utilização de íons ferrosos (endógeno ou via sulfato ferroso). Como resposta a este planejamento, mensurou-se o carbono orgânico total (COT) e, consequentemente, a matéria orgânica (MO), como resultado preliminar e para aqueles que apresentaram maior degradação, quantificou-se os HPA. Em seguida, realizou-se um estudo cinético, quantificando o decaimento temporal da matéria orgânica e do H2O2, fazendo uma modelagem matemática do processo e uma avaliação estatística do modelo cinético oxidativo utilizado. Os resultados indicaram uma degradação de matéria orgânica superior a 60%, uma diminuição satisfatória dos HPA mensurados, e um bom ajuste do modelo cinético aos dados experimentais

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2896_1.pdf: 1321081 bytes, checksum: f4012ebf7d0d6f57baae749af3f63ab8 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A presença de poluentes no sistema aquático provoca uma série de impactos negativos ao meio ambiente, principalmente no que diz respeito à saúde humana e à destruição dos ecossistemas. A produção de corantes e sua utilização na indústria têxtil resultam na geração de efluentes contendo uma grande variedade de cor. Esses efluentes ao penetrarem nos corpos hídricos, além de provocarem mudanças estéticas, absorvem luz solar, impedem a fotossíntese de plantas aquáticas, liberam compostos de elevada toxicidade ou formam intermediários muito tóxicos, comprometendo todo o ecossistema. O tratamento de efluentes contendo corantes normalmente é feito por processos biológico, físico ou a combinação destes, que não possuem a eficiência adequada ou apenas transfere o problema de uma fase para outra. Dessa forma, a utilização de técnicas mais eficientes, que promovam a completa destruição das moléculas de corantes, se faz necessária. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) são bastante efetivos na degradação de uma ampla faixa de poluentes orgânicos por produzirem espécies químicas muito reativas que interagem com a molécula do poluente, convertendo-a em produtos inertes. Entre esses processos está a reação Foto-Fenton que se baseia na geração de radicais hidroxila ( OH) a partir do peróxido de hidrogênio (H2O2), pela reação com o íon ferroso (Fe2+), em meio ácido, na presença de luz. A reação Foto-Fenton destaca-se pela alta eficiência na destruição de compostos orgânicos e relativa simplicidade operacional em comparação a outros POA, tornando-se apropriada para degradação de corantes em meio aquoso. Neste trabalho foi proposta a utilização do processo Foto-Fenton, com auxílio de luz artificial (negra e branca), num sistema em batelada, para remoção do corante Remazol Vermelho RB 133% de soluções aquosas. Para se definir as melhores condições de operação do sistema, foi aplicado um planejamento fatorial 23, onde foram avaliados os efeitos de alguns parâmetros sobre a remoção da cor, como concentração da solução de Fe2+ (8x10-5; 12x10-5 e 16x10-5 mg/L), concentração de H2O2 (145; 217,5 e 290 mg/L) e o tempo de exposição da solução à irradiação (1, 2 e 3 h). Os ensaios foram realizados com soluções aquosas contendo 100 mg/L do corante com o pH ajustado para 3 com H2SO4 0,05 mol/L e a resposta a ser otimizada foi o percentual de descoloração. A concentração residual do corante foi determinada por espectrofotometria UV-visível em 518 nm. Analisando-se os dados do planejamento experimental, verificou-se que os resultados dos sistemas (luz negra e branca) foram bastante satisfatórios, pois a remoção foi maior que 89% em todos os ensaios. Portanto, para o estudo da viabilidade e da cinética do processo, utilizou-se as variáveis em seus menores níveis. Do ponto de vista econômico, o sistema com luz branca e homogeinização foi considerado o mais apropriado para a descoloração do Remazol Vermelho RB 133%, o qual foi o escolhido para o estudo cinético, onde o modelo proposto para a remoção do corante foi ajustado satisfatoriamente. Por fim, mediu-se a Demanda Química de Oxigênio (DQO) do corante e constatou-se que houve não só a descoloração como também a degradação do mesmo, comprovando a eficácia da reação Foto-Fenton na remoção do corante Remazol Vermelho RB 133%

O processo de liquefação hidrotermal (HTL) pode converter diversos tipos de biomassa em óleo bruto. Além do produto principal, é gerado um efluente (PHWW) com elevada carga orgânica, quantidades altas de nutrientes e compostos tóxicos. Para lidar com este tipo efluente tem-se sugerido a combinação de tratamentos físico-químicos e biológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação de processos oxidativos (por H2O2 e fotocatálise com TiO2) e digestão anaeróbia no tratamento do efluente da liquefação hidrotermal de Spirulina. Inicialmente caracterizou-se o efluente em termos de carga orgânica, nutrientes e compostos nitrogenados cíclicos (CNC). Posteriormente, avaliou-se a concentração de oxidante e o tempo de reação no processo de oxidação com H2O2. O tratamento fotocatalítico foi então avaliada no tratamento do efluente em questão, isoladamente, em sequência e combinada ao processo de oxidação por ação de H2O2. Finalmente combinaram-se os processos de oxidação por ação de H2O2 e digestão anaeróbia no tratamento de efluente de PHWW. O efluente da liquefação hidrotermal de Spirulina apresentou elevada carga orgânica, pH alcalino e concentrações altas de nutrientes (nitrogênio e fósforo). Verificou-se também a presença de CNC como pirazinas, δ-valerolactama, caprolactama e butirolactama. A aplicação do processo oxidativo por H2O2 no tratamento de PHWW apresentou efeitos positivos, principalmente para a descoloração que atingiu 93,8 %. A eficiência máxima de remoção de DQO foi de 15,3%. Foi percebida também redução nas concentrações dos CNC. A eficiência do processo de oxidação avançada por fotocatálise e H2O2 foi maior do que obtida quando estes processos foram aplicados separadamente. A aplicação dos processos combinados apresentou eficiência de remoção de cor e DQO semelhante às obtidas quando os processos foram aplicados em sequência, propiciando economia de tempo de reação. Por fim, verificou-se que a digestão anaeróbia do efluente pré-tratado com H2O2 apresentou maior produção de CH4 e remoção de matéria orgânica quando comparada com a digestão anaeróbia que o efluente in natura. Assim, conclui-se a utlização de processos oxidativos avançados ou a combinação da oxidação por H2O2 com a digestão anaeróbia são alternativas promissoras para o tratamento da PHWW. / The hydrothermal liquefaction process (HTL) can convert various types of biomass into bio-crude oil. In addition to the main product, wastewater (PHWW) is generated with high organic content, high amounts of nutrients and toxic compounds. To cope with this type of wastewater the combination of physicochemical and biological treatments has been suggested. The aim of this study was to evaluate the application of oxidative processes (using H2O2 and photocatalysis with TiO2) and anaerobic digestion in the treatment of hydrothermal liquefaction of Spirulina wastewater. Firstly, PHWW was characterized in terms of organic matter, nutrients and nitrogen heterocyclic compounds (CNC) concentrations. Secondly, the oxidant concentration and the reaction time in the oxidation process using H2O2 was evaluated. Photocatalytic treatment was then tested isolated, in sequence and combinated with the oxidation processo using H2O2. Finally, oxidation with H2O2 and anaerobic digestion were combinated and evaluated. The PHWW showed high organic load, alkaline pH and high concentrations of nutrients (nitrogen and phosphorus). The presence of CNC as pyrazines, δ-valerolactam, caprolactam and butyrolactam was also verified. The application of the oxidative process using H2O2 showed positive effects mainly for color removal, which reached 93.8%. The maximum efficiency of COD removal was 15.3%. Reduction in CNC concentrations was also observed . The efficiency of the advanced oxidation process (by combining photocatalysis and H2O2) was greater than that obtained when these processes were applied separately. The application of the combined process presented color and COD removal efficiencies similar to those obtained when the processes were applied in sequence, allowing reaction time savings. Finally, the anaerobic digestion of pre-treated (with H2O2) PHWW showed a greater CH4 production and higher organic matter removal, compared to anaerobic digestion of in natura PHWW. Thus it is possible to conclude that the utlization of advanced oxidation processes or the combination of oxidation with H2O2 and anaerobic digestion are promising alternatives for the treatment of PHWW.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Oxidative stress is characterized by an imbalance between the production of free radicals, particularly reactive oxygen species (ROS), and the defense capacity of the organism against these species, leading to a progressive oxidative damage. Proteins are considered to be the primary target for oxidative damage, since they are major components of biological systems and may neutralize 50 to 75% of free radicals. Recently, a new class of compounds formed as a result of oxidative stress was described, referred to as advanced oxidation protein products (AOPP). The accumulation of AOPP was first described in patients with chronic renal failure on hemodialysis and subsequently it was found that this marker is involved in a number of pathological conditions such as diabetes, atherosclerosis, obesity, and acute renal failure. Previous studies have identified AOPP as a new marker of oxidative damage to proteins and a new class of inflammatory mediators promoting effects both at the cellular level, as at systemic level. In this context, different biological structures, including plasma proteins such as albumin and fibrinogen are susceptible to oxidation by ROS. It is known that albumin is the major target of oxidative stress in plasma of uremic patients, however, it has been demonstrated that the fibrinogen is also capable of undergoing oxidative modification. Whereas the oxidative and inflammatory processes are involved in the pathophysiology of a number of clinical conditions and AOPP is a biomarker which can reflect these changes, it is extremely important to evaluate the susceptibility of other proteins to the formation of these products, in addition to albumin. Thus, the aim of this study was to investigate the formation of AOPP from the fibrinogen in an in vitro model and evaluate structural and functional changes in the molecule of this pro-coagulant protein. Thus, to promote in vitro AOPP, fibrinogen was exposed to hypochlorous acid (HOCl) at various concentrations (1, 2 and 4 mM). After checking the effectiveness of fibrinogen to produce AOPP, was demonstrated that the formation of these products promotes functional alterations in fibrinogen, causing changes in their structural domains and increasing their procoagulant activity. Therefore, the fibrinogen can be considered a source of AOPP formation and deterioration caused by this process in the molecule of this protein, may be related to several pathological conditions involving coagulation system and contribute especially in the development of thrombotic processes. / O estresse oxidativo é caracterizado pelo desequilíbrio entre a produção de radicais livres, em particular espécies reativas de oxigênio (EROs), e a capacidade de defesa do organismo contra essas espécies, levando a um progressivo dano oxidativo. As proteínas são consideradas o principal alvo para o dano oxidativo, uma vez que estas são as maiores componentes dos sistemas biológicos e podem neutralizar 50 a 75% dos radicais livres. Recentemente, foi descrita uma nova classe de compostos formados em consequência do estresse oxidativo, designada como produtos proteicos de oxidação avançada (AOPP). O acúmulo de AOPP foi primeiramente descrito em pacientes com insuficiência renal crônica submetidos à hemodiálise e, posteriormente, verificou-se que este marcador está envolvido em uma série de condições patológicas, como diabetes, aterosclerose, obesidade e insuficiência renal aguda. Estudos prévios têm identificado AOPP como um novo marcador de dano oxidativo a proteínas e uma nova classe de mediadores inflamatórios, promovendo efeitos tanto a nível celular, quanto a nível sistêmico. Neste contexto, diferentes estruturas biológicas, incluindo proteínas plasmáticas como a albumina e o fibrinogênio, são passíveis a oxidação por EROs. Sabe-se que a albumina é o principal alvo do estresse oxidativo no plasma de pacientes urêmicos, no entanto, já foi demonstrado que o fibrinogênio também é passível de sofrer modificações oxidativas. Considerando que os processos inflamatórios e oxidativos estão envolvidos na fisiopatologia de uma série de condições clínicas e que AOPP é um biomarcador que pode refletir essas alterações, é de extrema relevância a avaliação da susceptibilidade de outras proteínas à formação desses produtos, além da albumina. Assim, o principal objetivo deste estudo foi investigar a formação de AOPP a partir do fibrinogênio em um modelo in vitro, bem como avaliar alterações estruturais e funcionais na molécula desta proteína pró-coagulante. Desse modo, para a promoção de AOPP in vitro, o fibrinogênio foi exposto ao ácido hipocloroso (HOCl) em diversas concentrações (1, 2 e 4mM). Após a verificação da efetividade do fibrinogênio em produzir AOPP, foi demonstrado que a formação destes produtos promove alterações funcionais no fibrinogênio, causando modificações em seus domínios estruturais e aumentando sua atividade pró-coagulante. Portanto, o fibrinogênio pode ser considerado uma fonte de formação de AOPP e as alterações provocadas por este processo na molécula desta proteína, podem estar relacionadas a diversas condições patológicas envolvendo o sistema da coagulação e contribuir especialmente, no desenvolvimento de processos trombóticos.

O processo de liquefação hidrotermal (HTL) pode converter diversos tipos de biomassa em óleo bruto. Além do produto principal, é gerado um efluente (PHWW) com elevada carga orgânica, quantidades altas de nutrientes e compostos tóxicos. Para lidar com este tipo efluente tem-se sugerido a combinação de tratamentos físico-químicos e biológicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicação de processos oxidativos (por H2O2 e fotocatálise com TiO2) e digestão anaeróbia no tratamento do efluente da liquefação hidrotermal de Spirulina. Inicialmente caracterizou-se o efluente em termos de carga orgânica, nutrientes e compostos nitrogenados cíclicos (CNC). Posteriormente, avaliou-se a concentração de oxidante e o tempo de reação no processo de oxidação com H2O2. O tratamento fotocatalítico foi então avaliada no tratamento do efluente em questão, isoladamente, em sequência e combinada ao processo de oxidação por ação de H2O2. Finalmente combinaram-se os processos de oxidação por ação de H2O2 e digestão anaeróbia no tratamento de efluente de PHWW. O efluente da liquefação hidrotermal de Spirulina apresentou elevada carga orgânica, pH alcalino e concentrações altas de nutrientes (nitrogênio e fósforo). Verificou-se também a presença de CNC como pirazinas, δ-valerolactama, caprolactama e butirolactama. A aplicação do processo oxidativo por H2O2 no tratamento de PHWW apresentou efeitos positivos, principalmente para a descoloração que atingiu 93,8 %. A eficiência máxima de remoção de DQO foi de 15,3%. Foi percebida também redução nas concentrações dos CNC. A eficiência do processo de oxidação avançada por fotocatálise e H2O2 foi maior do que obtida quando estes processos foram aplicados separadamente. A aplicação dos processos combinados apresentou eficiência de remoção de cor e DQO semelhante às obtidas quando os processos foram aplicados em sequência, propiciando economia de tempo de reação. Por fim, verificou-se que a digestão anaeróbia do efluente pré-tratado com H2O2 apresentou maior produção de CH4 e remoção de matéria orgânica quando comparada com a digestão anaeróbia que o efluente in natura. Assim, conclui-se a utlização de processos oxidativos avançados ou a combinação da oxidação por H2O2 com a digestão anaeróbia são alternativas promissoras para o tratamento da PHWW. / The hydrothermal liquefaction process (HTL) can convert various types of biomass into bio-crude oil. In addition to the main product, wastewater (PHWW) is generated with high organic content, high amounts of nutrients and toxic compounds. To cope with this type of wastewater the combination of physicochemical and biological treatments has been suggested. The aim of this study was to evaluate the application of oxidative processes (using H2O2 and photocatalysis with TiO2) and anaerobic digestion in the treatment of hydrothermal liquefaction of Spirulina wastewater. Firstly, PHWW was characterized in terms of organic matter, nutrients and nitrogen heterocyclic compounds (CNC) concentrations. Secondly, the oxidant concentration and the reaction time in the oxidation process using H2O2 was evaluated. Photocatalytic treatment was then tested isolated, in sequence and combinated with the oxidation processo using H2O2. Finally, oxidation with H2O2 and anaerobic digestion were combinated and evaluated. The PHWW showed high organic load, alkaline pH and high concentrations of nutrients (nitrogen and phosphorus). The presence of CNC as pyrazines, δ-valerolactam, caprolactam and butyrolactam was also verified. The application of the oxidative process using H2O2 showed positive effects mainly for color removal, which reached 93.8%. The maximum efficiency of COD removal was 15.3%. Reduction in CNC concentrations was also observed . The efficiency of the advanced oxidation process (by combining photocatalysis and H2O2) was greater than that obtained when these processes were applied separately. The application of the combined process presented color and COD removal efficiencies similar to those obtained when the processes were applied in sequence, allowing reaction time savings. Finally, the anaerobic digestion of pre-treated (with H2O2) PHWW showed a greater CH4 production and higher organic matter removal, compared to anaerobic digestion of in natura PHWW. Thus it is possible to conclude that the utlization of advanced oxidation processes or the combination of oxidation with H2O2 and anaerobic digestion are promising alternatives for the treatment of PHWW.