Grandes centros urbanos e regiões industriais estão contribuindo para o aumento das emissões antrópicas para a atmosfera. No Brasil, nas ultimas décadas, o interesse por estudos relacionados à poluição urbana tem adquirido muita ênfase; as regiões metropolitanas das principais cidades do país apresentam níveis de concentração elevados de poluentes conforme a resolução do CONAMA, preocupando a população. Modelos numéricos de previsão do tempo e qualidade do ar ganha espaço nas áreas de estudo com o objetivo de prever e avaliar o comportamento dos poluentes com origem antropogênica. Devido a grande complexidade das reações fotoquímicas, que ocorrem entre os poluentes primários após lançados na atmosfera, ferramentas como ReLACS (Regional Lumped Atmospheric Chemical Sheme) são implementados aos modelos químicos facilitando estas analises. Estudos em regiões metropolitanas buscam o melhoramento funcional deste mecanismo para a obtenção de uma boa resposta operacional para cada região. No Rio Grande do Sul, na região metropolitana de Porto Alegre (RMPA), o modelo CCATT-BRAMS (Coupled Aerosol and Tracer Transport model to the Brazilian Developments on the Regigional Atmospheric Modelling System) apresenta bons resultados aos processos de formação e destruição dos principais poluentes que agravam a saúde pública: o Ozônio Troposférico. A implementação do ReLACS auxilia nos mecanismos químicos que compreende as reações entre seus precursores tais como: os óxidos de Nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO) e hidrocarbonetos (HC). Este estudo teve como objetivo avaliar e observar o melhoramento da resposta operacional do RELACS para a Região Metropolitana de Porto Alegre, com base no comportamento das concentrações de formação e destruição do ozônio em superfície, partindo de reações fotoquímicas entre seus precursores, NOx (NO + NO2) e compostos orgânicos voláteis (COV), através de simulações numéricas realizadas no CCATT-BRAMS. A avaliação final dos resultados é comparada com os dados de razão de mistura obtidos pelas estações de monitoramento de qualidade do ar na RMPA. / Big cities and industrial regions are contributing to the increase of anthropogenic emissions into the atmosphere. In Brazil, in recent decades, interest in studies related to urban pollution has raised; major cities metropolitan areas have high concentration levels of pollutants according to the resolution of CONAMA, preoccupying the population. Numerical models of weather prediction and air quality is gaining ground in the study areas in order to predict and evaluate the behavior of pollutants with anthropogenic origin. Due to the great complexity of photochemical reactions that occur among primary pollutants emitted into the atmosphere after, tools like ReLACS (Regional Lumped Atmospheric Chemical Sheme) are implemented to chemical models making these analyzes easy. Researches in metropolitan areas search for functional improvement of this mechanism to obtain a good operational response for each region. In Rio Grande do Sul, in the metropolitan region of Porto Alegre (MRPA), the CCATT-BRAMS (Coupled Aerosol and Tracer Transport model to the Brazilian Developments on the Regigional Atmospheric Modelling System) model seems to be a good solution to the process of formation and destruction of pollutants that aggravate the public health: Ozone Tropospheric. The implementation of ReLACS assists in chemical mechanisms comprising the reactions among their precursors such as: nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC). This research aimed to access and monitor the improvement of ReLACS the operational response to the metropolitan area of Porto Alegre, based on the behavior of the training levels and ozone depletion in surface, from photochemical reactions between their precursors, NOx (NO + NO2) and volatile organic compounds (VOC), through numerical simulations in CCATT-BRAMS. The final evaluation of the results is compared with the mixing ratio of data obtained by the quality monitoring stations air in MRPA.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas / Made available in DSpace on 2012-10-18T19:11:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T04:31:32Z : No. of bitstreams: 1 177498.pdf: 3839789 bytes, checksum: ba55ccb0965d3fb423cab721f9a935a3 (MD5) / O ramo têxtil necessita grandes quantidades de água em seus processos industriais, acarretando uma enorme quantidade de rejeitos que devem ser convenientemente tratados antes de serem rejeitados nos corpos de água receptores. Entre os métodos disponíveis, mas não muito utilizado, para tratar os efluentes têxteis está a oxidação via Ozonólise. Neste contexto, o Objetivo deste trabalho de dissertação foi o de avaliar de uma forma parcial a eficiência da Ozonólise em tratar efluentes têxteis. Esta análise da eficiência foi avaliada por parâmetros físico-químicos (pH, DQO e Cor), bem como por parâmetros ecotoxicológicos (biotestes com Bactérias, Algas, Dáfnias, Peixes e Vegetais) através da comparação entre os resultados obtidos nos testes realizados com efluentes brutos e efluentes tratados. O processo de tratamento do efluente se fez em coluna recheada sendo o ozônio gerado por descarga elétrica. O efluente bruto entra na coluna pela parte superior, com uma vazão de 1000 ml/hora e vai ao encontro do fluxo de Ozônio ([O3] = 0,34 g/h), o qual é injetado por um difusor na parte inferior da coluna. O efluente tratado deixa a coluna pela parte inferior e o Ozônio que não reagiu é exaurido na parte superior da coluna. Os efluentes têxteis foram considerados como sendo tratados e disponíveis para os Biotestes após 30 horas de Ozonólise. As metodologias dos Biotestes foram baseadas nos projetos de normas da ISO (International Standard Organization). Os resultados obtidos com a comparação dos parâmetros físico-químicos foram os seguintes: redução da DQO em 88,4 %, redução da Cor em 80,9 % e diminuição do pH de 10,9 para 6,9. Com relação aos Biotestes, os efluentes têxteis brutos apresentaram toxicidade para os 5 tipos de Biotestes realizados (i.e., Fitotestes, Bactérias, Algas, Dáfnias e Peixes), enquanto que o efluente Ozonizado apresentou toxicidade para somente 3 tipos de Biotestes (Fitotestes, Bactérias e Algas), e em concentrações bem mais altas (diluições pequenas) do que o efluente bruto. O efluente têxtil bruto afetou diferentes espécies pertencentes a níveis tróficos distintos, o que pode ser interpretado como sendo um rejeito de impacto ambiental considerável. Observamos uma escala relativa de sensibilidade decrescente entre os diferentes parâmetros estudados na mesma espécie ou entre as diferentes espécies de organismos testados: Enzimas Vegetais > Proteínas > Bactérias > Biomassa Vegetal " Germinação " Algas " Dáfnias > Peixes. Como conclusão geral podemos afirmar que este trabalho contribuiu para demonstrar i) que a Ozonólise é um método eficiente para tratar efluentes têxteis; ii) a necessidade/utilidade de se incluir parâmetros Ecotoxicológicos (bateria de Biotestes) na legislação ambiental e nos estudos envolvendo problemas relacionados à poluição ambiental

[pt] Em função do crescente número de área contaminadas, identificadas nos grandes centros urbanos, é de crucial importância a evolução e o desenvolvimento dos processos relacionados ao tratamento destes locais, visando reduzir os riscos à saúde humana e ao meio ambiente, associados à presença dos contaminantes no meio subterrâneo. A presente dissertação tem como objetivo principal avaliar a eficiência de diferentes técnicas processuais, que poderiam ser aplicadas no tratamento de águas subterrâneas contaminadas, incluindo a ozonização e o uso de lodo ativado. Para isso, foram realizados ensaios de tratabilidade no laboratório do Institute of Sanitary and Environmental Engineering, da Universidade Técnica de Braunschweig, na Alemanha, os quais foram divididos em 3 etapas. A primeira etapa consistiu de um tratamento de caráter biológico, utilizando apenas o lodo ativado, coletado em estações de tratamento de efluentes sanitários, para a degradação de compostos orgânicos presentes em efluentes, artificiais e industriais, que simularam um efluente oriundo de um sistema de tratamento de uma área contaminada. A segunda etapa utilizou como técnica de tratamento, para o mesmo efluente, a ozonização, promovendo assim a oxidação química dos contaminantes. Por fim, foi utilizada uma combinação dos dois processos, sendo realizada a ozonização do efluente antes da degradação biológica. O objetivo desta etapa foi avaliar o incremento da biodegradabilidade do efluente por meio da ozonização. Os resultados obtidos indicaram, além da remoção da cor do efluente, uma efetiva redução dos valores de DQO, quando combinadas as duas técnicas de tratamento, sugerindo que a combinação das mesmas pode ser uma boa alternativa para o tratamento de efluentes de alta complexidade. / [en] Given the growing number of contaminated sites identified in large urban areas, it is of crucial importance the evolution and development of treatment processes for these sites, targeting the reduction of environmental and human health risks related to soil and groundwater contamination. The main goal of this dissertation is to evaluate the efficiency of various processing methods that could be applied in the treatment of contaminated groundwater, including the ozonation and activated sludge utilization. For that, jar tests were conducted in the laboratory of Institute of Sanitary and Environmental Engineering, at Braunschweig Technical University, in Germany, in three steps. The first step performed a biological treatment utilizing the activated sludge only which was collected from sewage treatment plants for the biodegradation of organic compounds present in effluents, both artificial and industrial, which simulated the effluent from a contaminated site treatment system. The second step utilized as treatment method, for the same effluent, an ozonation process, promoting the chemical oxidation of the contaminants. At last, a combination of both methods was tested where the ozonation was done prior to the biodegradation. The objective of this step was to evaluate the additional results of the biodegradation of the effluent when an ozonation process is done first. The results showed, in addiction of the color removal from the effluent, a larger reduction of DQO when both techniques are combined, suggesting that the combination can be a good alternative for treatment of high complexity wastewater.