Orientador: José Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T03:53:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bonaldo_JaksonPaulo_M.pdf: 2972818 bytes, checksum: d23d65d56a50edebdb72fdfa13beb6b6 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta dissertação aborda conversores eletrônicos de potência utilizados em processos de produção de ozônio por descarga eletrostática em alta freqüência, propondo técnicas para melhorar o desempenho do sistema, bem como aumentar a confiabilidade do mesmo. Uma das técnicas propostas é utilizada para evitar a saturação dos transformadores de alta tensão, por meio da introdução de um controle rápido de corrente. Um controle lento da tensão também é introduzido, visando eliminar níveis médios que possam existir nas tensões, evitando assim a atuação prolongada do controle de corrente. Com intuito de aumentar a potência do sistema e, conseqüentemente, a geração de ozônio, são realizados estudos baseados em uma topologia de conversores polifásicos. É proposta uma nova técnica de controle para equalizar as potências nas fases do conversor. Discrepâncias nas potências ocorrem devido às diferenças entre os valores dos parâmetros das células geradoras de ozônio e dos transformadores, levando a um desbalanceamento da carga polifásica conectada ao conversor. A técnica de equalização consiste basicamente em aplicar tensões desbalanceadas à carga para compensar o desequilíbrio. Para tanto, é necessário realizar a realimentação de tensões e correntes no primário dos transformadores. São apresentados estudos, simulações e resultados experimentais para validar as técnicas e topologia propostas. Os resultados obtidos a partir da implementação prática convergem para os resultados obtidos por simulação, indicando que os métodos estudados são viáveis para a aplicação / Abstract: This work discusses power electronic converters used in ozone generation by highfrequency electrostatic discharge, suggesting techniques to improve the system performance and increase its reliability. One of the techniques is used to avoid saturation of the high voltage transformer through the introduction of a fast current control. A slow voltage control is introduced too. This control eliminates average levels that may exist under the voltage, thus avoiding the actuation of the current control for long time. A poly-phase topology is studied in order to increase the power delivered to the load and, consequently, the generation of ozone. A new control technique is proposed to equalize the power among the phases of the converter. Discrepancies in power values, among converter phases, are due to the dispersion of the parameters of the ozone generating cells and transformers, leading to a load imbalance. The equalization technique consists basically on applying unbalanced voltages to the load, in order to compensate the load unbalance. Therefore, it is necessary to perform the feedback voltage and currents on the primary side of transformers. It is presented studies, as well as, simulations and experimental results to validate the topology and the proposed techniques. The results obtained from the implementation converge to the simulated ones, indicating that the studied methods are feasible for implementation / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:49:38Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 10427.pdf: 11180152 bytes, checksum: f8294650781a8994bcbc91409d2cadb8 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Intituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares, IPEN/CNEN-SP

Orientador: Jurandir Zullo Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T10:45:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_CristinaRodrigues_M.pdf: 15175487 bytes, checksum: d9905da2c3f9b6c5fa573693ce9e61a0 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O sensoriamento remoto nas regiões espectrais do visível e do infravermelho próximo constitui uma das ferramentas mais importantes para o entendimento da biosfera e de suas dinâmicas. Entretanto, estas duas regiões são afetadas pelos efeitos atmosféricos tais como, o espalhamento e a absorção,ocasionados por sua vez pelos aerossóis e gases atmosféricos. Na tentativa de obter o fator de reflectância bi-direcional da superfície terrestre, nos canais 1 e 2 do sensor AVHRR, foi realizada a correção atmosférica, baseada na entrada de dados, tais como espessura óptica dos aerossóis, coluna total de vapor d?água e carga total de ozônio, respectivamente fornecidos pelo sensor MODIS. O intuito da utilização deste sensor está diretamente relacionado à obtenção das informações, necessários para a correção atmosférica, considerando-se a variabilidade dos parâmetros no tempo e no espaço. Para tanto foi utilizado o aplicativo SCORADIS, fundamentado no modelo de transferência radiativa 5S, então adaptado, para possibilitar a correção atmosférica de toda a imagem do AVHRR a partir da entrada das imagens correspondentes aos planos atmosféricos, através da utilização de quatro metodologias distintas de correção atmosférica. As análises realizadas indicaram que as correções realizadas a partir dos dados atmosféricos do sensor MODIS apresentaram resultados coerentes com o esperado após a eliminação dos efeitos de espalhamento e de absorção atmosférica, nos canais 1 e 2 do NOAA-17, nas duas datas consideradas (14/07/2004 e 30/08/2005). Para o NDVI, a diferença percentual entre as imagens com e sem correção chegaram a ser de, aproximadamente, 60%, o que ressalta a importância da correção atmosférica destes canais, principalmente no acompanhamento da vegetação a partir de imagens multitemporais. Não se observou diferença significativa entre as metodologias utilizadas para a entrada dos dados atmosféricos no sistema de correção atmosférica, devido, possivelmente, à magnitude dos valores utilizados e à áreateste escolhida. Os produtos obtidos a partir das imagens do MODIS mostraram potencial para utilização na estimativa dos principais parâmetros atmosféricos necessários para a correção atmosférica (como a espessura óptica dos aerossóis e conteúdo de vapor d'água e ozônio) e que são de grande dificuldade para obtenção em campo / Abstract: Remote sensing in the spectral regions of visible and infrared is one of the most important techniques used for studying the biosphere. However these two spectral regions are affected by atmospheric effects as scattering and absorption, caused by aerosols and atmospheric gases. In the attempt to obtain the real reflectance of ground surface, in channels 1 and 2 of AVHRR sensor, was performed the atmospheric correction of two NOAA images acquired on July/14/2004 and August/30/2005, based on atmospheric data supplied by the MODIS sensor, considering the spatial and temporal variability of these parameters. The system SCORADIS, based on the radiative transfer model called 5S, was adapted to read images having values of aerosols optical thickness, water vapor content and ozone contents corresponding spatially to each pixel of a AVHRR/NOAA image. Four distinct methodologies were used to define the images of atmospheric parameters. Coherent results were obtained using atmospheric data from MODIS, indicating that the scattering and absorption effects were correctly eliminated from the NOAA images in the two dates considered. The difference between the NDVI calculated with corrected and noncorrected images was up to 60%, showing the importance of using corrected images in applications based on multitemporal images. There was not observed significant difference among the four methodologies applied to define the atmospheric data used in the atmospheric correction system due, maybe, to the magnitude of the values and to the atmospheric conditions of test-area. The atmospheric products from MODIS can be used to defining the input data (like aerosol optical thickness, water vapor contents and ozone contents) for the atmospheric correction systems of AVHRR/NOAA images / Mestrado / Planejamento e Desenvolvimento Rural Sustentável / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Neliane Ferraz de Arruda Silveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-08T12:25:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Prestes_ElizabethBiagioni_D.pdf: 643893 bytes, checksum: 0a44e4ff0978ee64d9e48c5bf08a4f4b (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Frutas e hortaliças minimamente processadas são produtos comercializados previamente lavados, descascados, cortados ou fatiados, higienizados, embalados crus e armazenados sob refrigeração. O consumo de frutas e hortaliças minimamente processadas tem crescido significativamente nestas últimas décadas devido à busca por alimentos frescos e que ofereçam praticidade no preparo e consumo. Devido à excessiva manipulação durante seu processamento, prolongamento da vida-de-prateleira e ausência de grandes barreiras tecnológicas ao desenvolvimento de microrganismos (redução de atividade de Água, alteração de pH, tratamento térmico, etc.), os riscos de contaminação tornam-se maiores. Os agentes mais utilizados na etapa de sanitização do processamento destes produtos têm sido os compostos clorados por sua eficiência e baixo custo. Diversos estudos apontam a formação de resíduos tóxicos deixados por estes compostos na água de lavagem bem como nos vegetais; além de requererem tempo de ação mínimo de 15 minutos, podendo ser considerado muito longo em processamentos industriais de grande escala. Assim sendo, o gás ozônio vem sendo apresentado como alternativa por seu alto poder sanitizante em baixas concentrações e em curto espaço de tempo, alÉm de ausência residual. Foi avaliado o uso do ozônio na higienização de alface americana e crespa (Lactuca sativa L.), rúcula (Eruca sativa Mill.) e agrião (Nasturtium officinale R. Br.), com concentrações de 0,5 , 1,0 e 1,5 mg.L-1 pelo tempo fixo de 1 minuto durante o processamento mínimo em comparação ao cloro com o objetivo de determinar o tratamento mais eficiente sob parâmetros microbiológicos e sensoriais. Os exames microbiológicos utilizados no presente estudo foram contagens totais de bactÉrias do grupo coliforme, bolores e leveduras, microrganismos aeróbios psicrotróficos e salmonela. O estudo revelou que o simples enxágue em água corrente é capaz de reduzir a população da microbiota estudada das amostras em um ciclo logarítmico. O ozônio em concentrações de 1 e 1,5 mg.L-1 mostrou desempenho superior ao cloro na redução das populações de coliformes totais e bolores e leveduras, apresentando ao final do período de análise contagens menores na mesma comparação. Os microrganismos psicrotróficos mantiveram baixa contagem nas hortaliças estudadas. De um modo geral, os diferentes tratamentos sanitizantes não possuíram influência relevante no desempenho sensorial das hortaliças. / Abstract: Minimally processed fruits and vegetables are sold already washed, peeled, cut or sliced, sanitized, packaged and cold-storaged. Consumption of this kind of food has increased markedly in the last decades due to people interest for fresh and practice foods. High handling during its processing, increasing of its shelf-life and absence of remarkable technologic barriers against microorganisms (water activity, pH, thermal treatment, etc.) are factors that facilitate contamination risks in these products. Sanitizers commonly used are chlorine compounds due to their efficiency and low cost. However, several works report the production of toxic residues led by chlorine compounds in rinse water and vegetables. Moreover, the 15 minutes contact time required by chlorine compounds to their efficient activity can be considered long in a great-scale industrial processing. Thus the ozone gas becomes an alternative due to its sanitizing efficiency in low dosages, in a short time and with no residual toxic compounds. Ozone concentrations of 0,5, 1,0 and 1,5 mg.L -1 per 1 minute was used as sanitizer during minimal processing of iceberg and curly lettuce (Lactuca sativa L.), rocket salad (Eruca sativa Mill.) and watercress (Nasturtium officinale R. Br.) in comparison with chlorine to determine the most efficient treatment under microbiological and sensorial aspects. Total coliforms, moulds and yeasts and psychrotrophics counts were done. The data revealed that vegetables rinsed in tap water had reduced all of microorganismsâ?¿ populations studied by 1 log. Ozone in concentrations 1.0 and 1.5 mg.L-1 showed better performance than chlorine on total coliforms, moulds and yeasts populational reduction. The same performance was noticed in the last day of analysis. Sanitizing treatments had no relevant influence on vegetablesâ?¿ sensorial performance / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Jose Antenor Pomilio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-11T05:49:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sperandio_GiulianoSalomao_M.pdf: 1492429 bytes, checksum: f30c57d63ec881417a2d7f6ebaf926c2 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O ozônio se apresenta como um excelente produto químico para ser usado em substituição ou em conjunto com o cloro para o tratamento de água. O ozônio é um potente bactericida e viricida e não deixa resíduos no meio ambiente. A produção deve ser local e requer apenas ar e eletricidade. Um método simples e eficaz para a produção de ozônio é através de microdescargas em barreiras dielétricas em oxigênio. A produção da microdescarga é feita numa célula onde é aplicada uma alta tensão, da ordem de quilovolts. A alta tensão é gerada através de um circuito eletrônico de alto rendimento e interage com a carga para produzir a alta tensão desejada. A fonte de alta tensão foi projetada para fazer o uso das não idealidades do conjunto formado pelo transformador de alta tensão associado a célula ozonizadora. O comportamento da carga permite que a potência de saída seja ajustada pela freqüência de trabalho. A potência de saída é uma variável que está associada com a produção de ozônio a qual pode ser ajustada. O controle da potência foi realizado por um microcontrolador que também incorpora funções de proteção e comando remoto. Os resultados obtidos pela implementação prática do circuito eletrônico corroboram o modelo e as simulações feitas. O circuito foi desenvolvido por uma demanda da indÚstria. A etapa de desenvolvimento do circuito em laboratório atingiu uma maturidade satisfatória para industrialização / Abstract: The ozone gas is a powerful oxidizing substance and it can be used for the treatment of water. It is known to be a potent bactericide and viricide and leaves no harmful residues to the environment. Ozone has to be produced on-site and requires only air and eletricity. An efficient way to produce ozone is through diclectric-barrier discharge in oxigen. An electronic high-efficiency circuit is used to generate the necessary high- voltage to make the electric discharge. The circuit was designed to use the resonance of the transformer plus the silent-discharge ozone-generator tube. The transformer non-idealities are usefull for allowing the converter operation in the resonance region, minimizing the commutation losses. The output power can be adjusted setting the switching frequency. The circuit works properly and the practical results match to the simulations. This converter was developed according to the specification of an industry and it is now going into commercial production / Mestrado / Energia Eletrica / Mestre em Engenharia Elétrica

Neste estudo foi avaliado o potencial tóxico de diferentes desinfetantes (cloro, ácido peracético, radiação ultravioleta e ozônio) utilizados na desinfecção de esgotos sanitários. Para tanto, foram realizados ensaios de desinfecção (em diversas concentrações e tempos de contato) com o esgoto doméstico originário da estação de tratamento de esgotos da cidade de Araraquara (SP) e, posteriormente, ensaios de toxicidade a fim de verificar possíveis efeitos agudos e crônicos nos seguintes organismos-teste: Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Danio rerio e Allium cepa. Todos os desinfetantes, nas condições experimentais testadas, foram capazes de produzir efeitos deletérios aos organismos-teste utilizados nesta pesquisa. O cloro foi considerado o desinfetante mais tóxico, sendo seguido pelo ozônio, ácido peracético e radiação UV. Verificou-se ainda que quando o efluente não desinfetado foi tóxico aos organismos-alvo, sua toxidez foi potencializada com a adição dos diferentes agentes desinfetantes. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que a utilização do cloro para desinfecção de esgotos sanitários, sem prévia descloração, deve ser revista, em face da eficiência satisfatória de inativação de bactérias proporcionada por outros agentes de desinfecção potencialmente menos tóxicos (tais como o ácido peracético e a radiação UV). / In this study, it was evaluated the toxic potential of different disinfectant agents (chlorine, peracetic acid, ultraviolet radiation and ozone) used in the disinfection of urban wastewater. For so much, disinfection assays were accomplished (in several concentrations and contact times) with the domestic sewage from Araraquara city (SP) and toxicity bioassays were developed in order to verify possible acute and chronic effects in the following test-organisms: Daphnia similis, Ceriodaphnia silvestrii, Chironomus xanthus, Danio rerio and Allium cepa. All the disinfectants, in the tested experimental conditions, were capable to produce harmful effects to the test-organisms used in this research. Chlorine was considered the most toxic disinfectant, being followed by ozone, peracetic acid and UV radiation. It was noticed that when the effluent, by itself, was toxic to the test-organism, its toxicity was increased with the different disinfecting agents\' addition. The results obtained in this study suggest that the use of chlorine as a wastewater disinfectant, without previous dechlorination, should be reviewed, because it was observed that other disinfection agents (such as peracetic acid and UV radiation) were able to promote satisfactory levels of bacteria inactivation for potentially less toxicity.

A caracterização ex situ e in situ de eletrodos constituídos de IrO2-Nb2O5 revelou que a morfologia, a atividade eletrocatalítica para a reação de desprendimento de O2 (RDO) e a performance para a reação de formação de O3 (RFO) são fortemente dependentes da composição nominal da camada ativa. Baseados em estudos preliminares, escolheu-se a composição IrO2-Nb2O5 (45:55 % mol) para uma extensiva investigação da RDO/RFO, avaliando a influência das variáveis de preparo do eletrodo, da temperatura e da composição do eletrólito. Propôs-se um mecanismo eletródico para RDO/RFO, considerando a influência da composição do eletrólito e dos sítios ativos superficiais. Demonstrou-se que a introdução de PF6- no eletrólito de suporte aumenta significativamente o rendimento da RFO através da inibição da RDO no domínio dos elevados sobrepotenciais. O segundo material eletródico investigado foi o eletrodo de diamante dopado com boro (DDB) de origem comercial. Este material apresenta área superficial e rugosidade sensivelmente maiores que os reportados na literatura, sendo que as diversas análises demonstram um filme de boa qualidade. O pré-tratamento da superfície de DDB resulta na remoção de impurezas e na oxidação da superfície, alterando o caráter hidrofóbico do eletrodo. Sua condutividade e comportamento eletroquímico são dependentes da concentração superficial de transportadores de carga, relacionado diretamente ao potencial aplicado. Desta forma, este eletrodo de DDB altamente dopado apresenta comportamento próximo ao de um metal em potenciais mais anódicos. Os estudos cinéticos em diversos eletrólitos e temperaturas demonstram que o eletrodo de DDB caracteriza-se pela quase ausência de sítios de adsorção ? causa dos elevados sobrepotenciais e energias de ativação para a RDO. De forma surpreendente, a introdução de flúor-ânions no eletrólito resulta na diminuição da energia de ativação para a RDO e da eficiência de corrente para a RFO. Este último parâmetro é função direta da ?eletronegatividade absoluta? dos flúor-ânions. Altas concentrações de NaF alteram a condutividade do eletrólito e a hidrofobicidade do eletrodo, afetando o comportamento cinético do ânodo. Em eletrólitos contendo KPF6, entretanto, a entropia de ativação eletroquímica parece exercer um pronunciado efeito sobre a energia de ativação da RDO. No mecanismo proposto para o eletrodo de DDB, destaca-se a importância da interação entre o principal intermediário da RDO/RFO, HO·, e a superfície do filme. / Ex situ and in situ characterisation of IrO2-Nb2O5 electrodes reveal morphology, electrocatalytical activity for the oxygen evolution reaction (OER) and electrochemical ozone production (EOP) performance are strongly dependent on nominal composition of the oxide film. Based on preliminary studies, the electrode IrO2-Nb2O5 (45:55 mol%) composition was chosen to conduct an extensive OER/EOP investigation, analysing the influence of: electrode preparation procedure, temperature and electrolyte composition. An electrode mechanism for OER/EOP is proposed taking into account the influence of the electrolyte composition and the active surface sites. It is demonstrated that the introduction of PF6- into the electrolyte increases significantly the EOP performance due to inhibition of the OER in the high overpotential domain. The second electrode material investigated is a commercial sample of the boron doped diamond electrode (BDD). This material presents surface area and roughness considerably higher than those reported in literature, however several analyses demonstrate the good quality of the film. The pre-treatment of the BDD surface results in the removal of impurities and surface oxidation, which alters the hydrophobic character of the film. Its conductivity and electrochemical behaviour depend on the surface charge carriers concentration that is directly related to the applied potential. Therefore, this heavily doped BDD sample presents a behaviour resembling a metal at more anodic potentials. Kinetic investigations of several electrolytes and temperatures show BDD electrode is characterised by the almost absence of adsorption sites ? the main cause of the high overpotentials and activation energies for OER. Surprisingly, the introduction of fluoro-anions into the electrolyte results in lower activation energies for OER and lower EOP current efficiency. The latter parameter is directly related to the ?absolute electronegativity? of the fluoro-anions. High NaF concentrations modify the electrolyte conductivity and electrode hydrophobicity. However, in electrolytes containing PF6-, the electrochemical activation entropy seems to exert a pronounced effect on the activation energy for OER. In the proposed OER/EOP mechanism at BDD electrode, a key parameter is the interaction between the main intermediate, HO·, and the electrode surface.

Após uma abordagem crítica a respeito do impacto da poluição sobre o meio ambiente, decorrente do uso indiscriminado dos recursos naturais, a presente Tese discute o papel do ozônio na remediação da carga de poluentes emitida ao meio ambiente por diferentes efluentes urbanos e industriais. Diferentes tecnologias disponíveis para a produção de ozônio em pequena e grande escala são apresentadas e discutidas, dando especial enfoque para a produção eletroquímica de ozônio, PEO, a qual é o assunto abordado na parte experimental da Tese. Os experimentos efetuados foram separados em estudos fundamentais, os quais consistiram no estudo da PEO em eletrodos de PbO2 e de IrO2+Ta2O5, em diferentes condições da temperatura e da composição do eletrólito, e aplicados, onde foi projetado e caracterizado um reator para a PEO com capacidade de até 100 A. Na parte fundamental foi proposto uma nova metodologia eletroquímica para a caracterização de eletrodos rugosos/porosos, a qual é baseada na análise combinada de parâmetros superficiais extensivos e intensivos. A partir dos dados obtidos no estudo cinético foi proposto um mecanismo representativo da produção simultânea de oxigênio e ozônio, o qual possibilita uma análise da eficiência da corrente para a PEO com base na cobertura superficial dos intermediários oxigenados. Os estudos de caracterização do reator protótipo #1, o qual foi construído empregando-se um eletrodos planar perfurado de PbO2 como ânodo e um eletrólito polimérico sólido (Nafion 117) como separador dos compartimentos catódico e anódico, revelaram que a PEO é uma promissora alternativa ao processo corona convencional empregado para a geração de ozônio na fase gasosa. / After a critical discussion about the environmental pollution resulted from the continuous consumption of the natural energy sources, is discussed in the Thesis the role of the ozone on reduction of the pollution burden released in the environment by different urban and industrial effluents. Different technologies available for the ozone production in the low and large scale are presented and discussed, given a special attention for the electrochemical ozone production, EOP, which is the issue under investigation in the experimental section of the Thesis. The experiments were separated in fundamentals, which comprises the investigation of EOP at PbO2 and IrO2+Ta2O5 electrodes, in different conditions of the temperature and composition of the electrolyte, and applied studies, where is proposed and characterised a reactor for EOP having a capacity of up to 100 A. In the fundamental section one proposed a new electrochemical methodology for characterisation of porous/rugged electrodes, which is based on a combined analysis of the intensive and extensive surface parameters. From the kinetic data it was proposed a electrode mechanism representative of the simultaneous production of oxygen and ozone, which makes possible to analyse the EOP current efficiency considering the surface coverage by the oxygenated reaction intermediates. The characterisation of the electrochemical reactor (prototype #1), which was constructed using a planar perforated PbO2 as anode and a solid polymer electrolyte (Nafion 117) as separator of the cathodic and anodic compartments, revealed that EOP is a promising alternative technology to the conventional corona process used in the ozone generation in the gaseous phase. P.S. For more details about the present Thesis in a English version see references extracted from this contribution already cited as a header in the main chapters.

Neste trabalho buscaram-se formas de aumentar a eficiência do processo de ozonização sobre a degradação/mineralização de corantes empregados pela indústria têxtil, especificamente do azocorante Preto Remazol B, avaliando o emprego do processo de ozonização catalítica tanto homogênea quanto heterogênea. O ozônio mostrou uma grande eficiência para promover a degradação dos três tipos de corantes estudados (azo, antraquinona e ftalocianina); permitindo que soluções destes corantes com concentração de 100 mg L-1 sofressem uma total descoloração (destruição do grupo cromóforo) em menos de 2 minutos de ozonização. Em meio ácido, o ozônio tende a reagir via o mecanismo direto e devido a isto a redução no teor de carbono orgânico total (COT) dos poluentes costuma ser menos eficiente. Em 30 minutos de tratamento o processo O3/pH3 permitiu somente 30% de mineralização do azocorante estudado. Por outro lado, o O3 pode ter sua decomposição catalisada por vários materiais, levando à formação de espécies radicalares, principalmente o radical hidroxila (HO.). Devido ao caráter não seletivo dos radicais hidroxila, o mecanismo de ozonização indireto costuma ser mais eficiente na oxidação de compostos orgânicos. Um exemplo clássico deste mecanismo é o processo O3/pH11, que mineralizou 56% do COT do azocorante após 30 minutos de ozonização. Uma estratégia para promover uma melhora na mineralização do corante Preto Remazol B pelo processo de ozonização em meio ácido foi a adição de peróxido de hidrogênio ao meio reacional. O tratamento O3/pH3/H2O2 permitiu um aumento de 51% na mineralização do azocorante após 30 minutos de ozonização. O aumento da eficiência do ozônio também foi avaliado empregando-se o processo de ozonização na presença de metais (Mn2+e Fe3+). Em 30 minutos de tratamento, o processo O3/pH3/Mn2+ mineralizou 67, 78 e 57% do COT dos corantes Preto Remazol B, Azul Brilhante RN e Turquesa Remazol G, respectivamente. No mesmo tempo de tratamento O3/pH3/Fe3+ permitiu uma remoção de COT de 57, 64 e 41% para Preto Remazol B, Azul Brilhante RN e Turquesa Remazol G, respectivamente. A presença dos metais estudados na forma sólida (MnO2) ou em suportes (SiO2/MnO2 e SiO2/Fe2O3), além de permitir uma remoção de até 79% do COT do azocorante em 30 minutos de tratamento, também mostra uma alternativa para viabilizar o emprego dos agentes catalisadores da decomposição do ozônio, uma vez que na forma suportada os mesmos podem ser utilizados de forma contínua, minimizando etapas de recuperação ou perdas destes materiais. / The main goal of this study was to find means to increase the efficiency of ozonation process over the degradation/mineralization of dyes used in the textile industry, mainly the azodye Remazol Black B, evaluating the use of either homogeneous or heterogeneous catalytic ozonation methods. Ozone showed great efficiency to promote the degradation of the three types of studied dyes (azo, anthraquinone and phtalocyanine) enabling the discoloration (destruction of chromophore group) of solutions with 100 mgdye L-1 in less than 2 minutes. In acidic medium, ozone tends to react via the direct mechanism. In this way, the reduction of total organic carbon (TOC) of the polluents uses to be less efficient. In 30 minutes of treatment, the process O3/pH3 allowed only 30% of mineralization of the studied azodye. On the other hand, O3 can be decomposed by several materials, leading to the formation of radical species, mainly the hydroxyl radical (HO.). Due to the nonselective character of hydroxyl radicals, the indirect mechanism of ozonation usually is more efficient in the oxidation of organic compounds. A classic example of this mechanism is the process O3/pH11 that mineralized 56% of TOC of the azodye after 30 minutes of ozonation. Another strategy to promote an improvement in the mineralization of the azodye Remazol Black B using the ozonation process in acid medium was the addition of hydrogen peroxide to the reactional medium. The treatment O3/pH3/H2O2 enabled an increase of 51% in the mineralization of the azodye after 30 minutes. The increase in the efficiency of ozone was also evaluated using the ozonation process in the presence of metallic ions (Mn2+ and Fe3+). In 30 minutes of treatment, the process O3/pH3/Mn2+ mineralized 67, 78 and 57% of the TOC of the dyes Remazol Black B, Blue Brilliant RN and Remazol Turquoise G133, respectively. In the same time of treatment, the process O3/pH3/Fe3+ mineralized 57, 64 and 41% of the TOC of he dyes Remazol Black B, Blue Brilliant RN and Remazol Turquoise G133, respectively. The presence of the studied metals in the solid form (MnO2) or on supports (SiO2/MnO2 e SiO2/Fe2O3), enabled the removal of up to 79% of the TOC of the azo in 30 minutes of ozonation. Moreover, these methods showed an alternative to permit the use of catalytic agents to decompose ozone, as in the supported form, they can be used in a continuous form, minimizing steps of recuperation or loss of these materials.

Durante a exploração de uma mina, vários impactos são causados no meio ambiente, entre eles a geração da drenagem ácida de minas (DAM), que consiste da exposição de minerais sulfetados ao ar, água e microorganismos do tipo ferroxidantes, apresentando reações de oxidação e formação de ácido sulfúrico solubilizando metais ali presentes contaminando o solo e as águas. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi estudar uma solução tecnológica fazendo uso da oxidação avançada com ozônio de metais pesados presentes em efluentes contaminados, em mina de urânio, com especial foco na remoção do manganês. A mina de urânio das Indústrias Nucleares do Brasil INB, em Caldas, Minas Gerais, local de aplicação deste estudo, enfrenta o problema da DAM e tem como principais contaminantes de suas águas superficiais os elementos, alumínio (Al), manganês (Mn), zinco (Zn), ferro (Fe), sulfatos (SO4+2), fluoretos (F-), metais de terras raras, alem do urânio (U) e do tório (Th). Os testes com ozônio realizados em laboratório com os efluentes da INB e in situ, mostraram uma grande eficiência para remoção do ferro, manganês e cério em até 99%. A concentração total de manganês ficou abaixo dos limites estabelecidos pela resolução 430 e 357 do CONAMA. Elementos como neodímio (Nd), lantânio (La) e zinco (Zn) pouco se oxidam com O3. O Al se mantém praticamente inalterado, enquanto que o tório e o urânio decaem, mas com o passar do tempo de ozonização voltam a se concentrar, porém com um valor inferior ao inicial. O precipitado obtido após a ozonização consiste de até 85% de oxido de manganês. A fim de descartar, após a ozonização, o efluente líquido para o ambiente é necessário uma correção do pH, de modo a atender os parâmetros da legislação CONAMA, sendo utilizado 50 a 86% menos reagente (CaOH2), do que as quantidades utilizadas no processo adotado pela INB. / During a mine exploration the environment can be affected by different ways being one of them the mine acid drainage(DAM), that is formed by the exposition of sulpheted minerals to the atmospheric air, water and iron-oxidation microorganisms. This exposition results in oxidation reactions and formation of sulphuric acid that dissolves all kind of metals present at the mineral that will result in the contamination of the ground and waters. The object of this research work is to test a technological solution of the mine acid drainage problem applying ozone advanced oxidation of the heavy metals present at the mine drainage of a uranium mine with special focus in the manganese removal. This study is applied to the material from the uranium mine of the Brazilian Nuclear Industry INB, at Caldas- MG. The INB Industry has serious DAM contamination being the main contaminants of the superficial waters the elements, aluminium (Al), manganese (Mn), zinc (Zn), iron (Fe), sulfates(SO4+2), fluorides(F-), rare earth metals besides uranium (U) and thorium (Th). The Caldas unity is being used as research and testing field for the treatment of areas with environment degradation formed by the mining activity. The ozone testing showed a high efficiency for the removal of iron(Fe), manganese(Mn) and cerium (Ce) up to 99%. The manganese total concentration was reduced to values bellow the ones determined by CONAMA resolution. Elements as neodymium (Nd), zinc (Zn) and lanthamium (La) are also oxidated in presence of ozone but with lower efficiency. The aluminium remained unaffected by the ozone while Thorium and Uranium show an initial decay but at the end present only a concentration slight lower than the initial. The solid material formed after the ozone treatment consists mainly of manganese oxide (85%). In order to dispose, after the ozonization, the liquid efluente to the environment is necessary a pH correction in order to be within the CONAMA legislation, being used less reagent (CaOH2), 50 to 86% less, than the amounts used in the process adopted by INB.