Orientador: Rodrigo Fernando Costa Marques / Banca: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Wilton Rogério Lustri / Resumo: O presente trabalho consiste na funcionalização do fluido de perfuração conhecido como bentonita (BN) com grupos funcionais sulfidril (SH) provenientes do reagente 3- mercaptopropil-trimetoxissilano (MPTS) e nanopartículas de prata (NPs/Ag), visando a inibição da biocorrosão por oxidação de bactérias. Para tanto, a argila do tipo bentonita, constituída principalmente do argilomineral montmorilonita, foi modificada através de rota de inserção de organossilano e nanopartículas de prata (NPs/Ag) em sua estrutura, sendo um processo favorecido pelo efeito redutor do grupo tiol, proveniente do silano. As amostras funcionalizadas em concentrações distintas de Ag foram testadas contra a ação da ferrobactéria do tipo Thiobacillus ferrooxidans. Para testar o efeito antibacteriano do material híbrido, utilizou-se metodologia em meio de cultura T&K, onde foi possível medir a capacidade de inibição da oxidação de Fe2+ a Fe3+ por unidade de tempo. O processo de modificação proposto permitiu a manutenção da estrutura original da bentonita, bem como a criação de nanopartículas de prata, cujo efeito antibacteriano inibiu a biocorrosão de Fe2+ obtendo, desta forma, fluido de perfuração funcionalizado com grande potencial de aplicação em obras de perfuração de poços tubulares profundos. / Abstract: This work proposes the functionalization of the drilling fluid known as bentonite (BN) with sulfhydryl functional groups (SH) from the reagent 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTS) and silver nanoparticles (Ag/NPs), to inhibit corrosion by bacteria that oxidize metal. Therefore, the type clay bentonite, consisting mainly of montmorillonite clay mineral, was modified through organosilane insertion route and silver nanoparticles in its structure, because this is a process favored by the reducing effect of the thiol group from the silane. Samples functionalized in different concentrations of Ag were tested against the action of ferrobactéria type Thiobacillus ferrooxidans. To test the antibacterial effect of the hybrid material, was used T&K methodology, where it was possible to measure the capacity to inhibit the oxidation of Fe2+ to Fe3+ per unit time. The planned modification process, permitted the maintenance the original structure of the bentonite, as well as the creation of silver nanoparticles, that due to the antibacterial effect, has inhibited biocorrosion of Fe2+, obtained in this way, a drilling fluid functionalized with great potential for application in drilling works of deep wells. / Mestre

O objetivo dessa pesquisa foi avaliar a influência do uso de sistemas de saneamento "in situ" na qualidade das águas extraídas de poços rasos e profundos localizados no bairro 22 de Abril, Jacareí São Paulo, Brasil. A metodologia empregada baseou-se em coletas periódicas de amostras de água dos poços monitorados e subseqüentes análises de nitratos, nitritos, coliformes fecais e totais. Os resultados das análises químicas foram validados por meio da utilização de modelos matemáticos (software Visual MODFLOW 4.2) empregados no estudo dos efeitos do fluxo e dispersão das plumas de contaminante ao redor das fossas sépticas distribuídas no local. As análises indicaram contaminação da água subterrânea extraída do poço raso, entretanto, apesar das precárias condições de instalação e manutenção das fossas rudimentares e da elevada densidade das fossas por unidade de área, a água do poço profundo não apresentou contaminação química e/ou biológica relacionadas ao sistema de saneamento "in situ".

Neste trabalho foi avaliado, com o auxílio de um equipamento de monitoramento contínuo da floculação (EMCF), o comportamento dos flocos (formação, quebra e recrescimento) produzidos durante as etapas de coagulação e floculação do tratamento de águas de abastecimento. Os flocos foram submetidos a diversos gradientes de velocidade de quebra (1200, 1018, 913, 593, 543, 405, 353, 324, 287, 241, 210, 170, 143 e 101 s-1), valores típicos aos encontrados em filtros rápidos por gravidade; e também distintos tempos de quebra (5, 60 e 300 s). A água utilizada nos ensaios, com valor de turbidez próximo a 25 uT, foi preparada em laboratório a partir da adição de caulinita à água de um poço artesiano. Como agente coagulante foi utilizado sulfato de alumínio líquido isento de ferro (30 mg/L do produto comercial com teor de Al2O3 de 8,42%) em conjunto ou não com um polímero aniônico (0,05 mg/L); para o ajuste do pH de coagulação foi utilizado NaOH (6 mg/L). Pôde-se constatar que, os flocos, uma vez quebrados sobre distintos tempos e gradientes de velocidade, apresentaram diferentes potencialidades de recrescimento, sendo que, de maneira geral, quanto menor o valor dos gradientes de velocidade e tempos de quebra, maior foi a capacidade dos flocos alcançarem tamanho semelhante ao observado antes do evento de quebra. A aplicação conjunta do polímero e do sulfato de alumínio como agente coagulante aumentou significativamente a potencialidade do floco quebrado retornar ao seu tamanho original.

Submitted by VLADMIR ALVIM VIEIRA MAGALHAES null (profvlad@live.com) on 2016-07-23T12:58:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MAGALHAES_VAV_IQ_Unesp.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-28T19:31:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 magalhaes_vav_me_araiq.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T19:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 magalhaes_vav_me_araiq.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / O presente trabalho consiste na funcionalização do fluido de perfuração conhecido como bentonita (BN) com grupos funcionais sulfidril (SH) provenientes do reagente 3- mercaptopropil-trimetoxissilano (MPTS) e nanopartículas de prata (NPs/Ag), visando a inibição da biocorrosão por oxidação de bactérias. Para tanto, a argila do tipo bentonita, constituída principalmente do argilomineral montmorilonita, foi modificada através de rota de inserção de organossilano e nanopartículas de prata (NPs/Ag) em sua estrutura, sendo um processo favorecido pelo efeito redutor do grupo tiol, proveniente do silano. As amostras funcionalizadas em concentrações distintas de Ag foram testadas contra a ação da ferrobactéria do tipo Thiobacillus ferrooxidans. Para testar o efeito antibacteriano do material híbrido, utilizou-se metodologia em meio de cultura T&K, onde foi possível medir a capacidade de inibição da oxidação de Fe2+ a Fe3+ por unidade de tempo. O processo de modificação proposto permitiu a manutenção da estrutura original da bentonita, bem como a criação de nanopartículas de prata, cujo efeito antibacteriano inibiu a biocorrosão de Fe2+ obtendo, desta forma, fluido de perfuração funcionalizado com grande potencial de aplicação em obras de perfuração de poços tubulares profundos. / This work proposes the functionalization of the drilling fluid known as bentonite (BN) with sulfhydryl functional groups (SH) from the reagent 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTS) and silver nanoparticles (Ag/NPs), to inhibit corrosion by bacteria that oxidize metal. Therefore, the type clay bentonite, consisting mainly of montmorillonite clay mineral, was modified through organosilane insertion route and silver nanoparticles in its structure, because this is a process favored by the reducing effect of the thiol group from the silane. Samples functionalized in different concentrations of Ag were tested against the action of ferrobactéria type Thiobacillus ferrooxidans. To test the antibacterial effect of the hybrid material, was used T&K methodology, where it was possible to measure the capacity to inhibit the oxidation of Fe2+ to Fe3+ per unit time. The planned modification process, permitted the maintenance the original structure of the bentonite, as well as the creation of silver nanoparticles, that due to the antibacterial effect, has inhibited biocorrosion of Fe2+, obtained in this way, a drilling fluid functionalized with great potential for application in drilling works of deep wells.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aline Roberta de Pauli.pdf: 2301101 bytes, checksum: 8af3bc68b4e97fd013ba37cc5e0792bd (MD5) Previous issue date: 2014-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Freshwater is a naturally scarce resource because there are few sources of that water-type around the world. Moreover, pollution and uncontrolled use of water resources are increasing this shortage. In particular, groundwater is a major source of freshwater for human use in the city of Toledo PR, where the quality of groundwater is often not assessed and checked for its potability recommended standards. This study aims to monitor and assess the quality of groundwater used for human consumption in the rural municipality of Toledo - PR. Groundwaters of ten deep wells were monthly sampled during a year (November/2012 to October/2013) in this regard. Elemental content measurements were performed by using the both highly-sensitivity techniques of Total reflection X-ray Fluorescence (TXRF) and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES). The mean values of physico-chemical parameters and elemental content of the groundwater were statistical correlated and compared with the current Brazilian environmental legislation. A cluster analysis was made as well in order to assess the similarity of the water composition among the set of the sampled groundwaters of studied wells. In addition, a canonical correspondence analysis was also applied to assess the possible relationship based on the characteristics of wells, such as depth, age of the plumbing and distance from the septic tank and water quality. A water balance was performed, verifying surplus and water deficiency at the study site. According to the results, all the assessed wells showed some disagreement regarding the maximum allowable values for the parameters analyzed by Ordinance No. 2914 of the Ministry of Health (BRAZIL, 2011) for drinking water, requiring this water to be treated so that it can be consumed without risk to health. Using a cluster analysis, it was found that some of the closest wells were also geographically more similar in their chemical composition and it is likely that the chemical characteristics of the well waters are related to the rock in which the aquifer is inserted. The canonical correspondence analysis showed little influence on the characteristics of well water quality. Using a water balance, it was observed that there is surplus water in almost all months studied, indicating that there may be aquifer recharge, which influences the quality of groundwater. / A água doce vem se tornando um recurso naturalmente escasso devido a existência de poucas fontes provenientes dessa água no mundo, além disso, há aumento dessa escassez em consequência da poluição e do uso desordenado dos recursos hídricos . A água subterrânea é umas das principais fontes de água doce, e no município de Toledo PR a qualidade dessa água não é frequentemente aferida e verificada quanto a isenção de contaminantes naturais ou antropogênicos que lhe garantam a condição de uso humano. O presente trabalho tem por objetivo monitorar e avaliar a qualidade da água subterrânea utilizada para consumo humano na área rural do munícipio de Toledo PR. Para isto, foram amostrados mensalmente 3 L de águas subterrâneas obtidos de dez poços tubulares distribuídos aleatoriamente na zona rural do munícipio de Toledo - PR. Foram determinados mensalmente os parâmetros físico-químicos e o conteúdo elementar da água subterrânea durante o período de um ano, sendo posteriormente avaliadas quanto ao atendimento às exigências das normas ambientais para a água de consumo humano. Quanto à análise do conteúdo elementar, duas técnicas espectrométricas, uma de emissão óptica por indução de plasma (ICP-OES) e a outra de fluorescência de raios X por reflexão total (TXRF) foram utilizadas. O conjunto de dados físico-químicos e de composição elementar foi tratado estatisticamente de modo a avaliar a similaridade na característica da água entre os poços, aplicando uma análise de agrupamento (clusters), e quanto a comparação dos dados físico-geográficos do poço (profundidade, antiguidade e distâncias às fossas sépticas) por meio de uma análise de correspondência canônica. Em complementação a tais análises, realizou-se um balanço hídrico para verificar excedentes e deficientes hídricos no local de estudo. De acordo com os resultados obtidos, todos os poços avaliados apresentaram alguma desconformidade em relação aos valores máximos permitidos para os parâmetros analisados pela Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011) para água de consumo humano, sendo necessário o tratamento da água para que esta possa ser consumida sem riscos a saúde. Pela análise de agrupamento, verificou-se que alguns dos poços mais próximos geograficamente foram também mais similares em sua composição química, sendo provável que as características químicas das águas dos poços sejam provenientes da rocha em que parte do aquífero Serra Geral está inserido. A análise de correspondência canônica demonstrou que há pouca influência da profundidade e antiguidade dos poços e distâncias às fossas sépticas sobre a qualidade da água. Pelo balanço hídrico pode-se observar que há excedente hídrico em quase todos os meses estudados, podendo haver recarga do aquífero Serra Geral, o que poderia influenciar a entrada de poluentes superficiais para dentro do aquífero, por percolação, o que levaria a uma possível alteração na qualidade da água subterrânea.