Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000397936-Texto+Completo-0.pdf: 1217457 bytes, checksum: 490a8dbae28efdabbcdcc54a6b61e600 (MD5) Previous issue date: 2007 / The biosorption was used as a method of removal of metais chromium and iron in synthetic solutions and also in effluent from a galvanoplasty industry. The removal of metais was made using an alternative biosorbent from cones of the tree Araucaria angustifolia. This material is low-cost because it is a waste from the collection of pinhão which is a food consumed in the southern region of Brazil. The planning of experiments was used as a tool for optimizing the removal tests in order to assess, on a faster and lower cost ways, the most significant variables in the process of biosortion of metais chromium and iron. The characterization of the material in solid form and in the form of liquid extracts, was performed using techniques such as scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and UV-VIS, ion chromatography, surface area - BET, X ray diffraction, X ray photoelectron spectroscopy - XPS, among others. The material was also examined by physical and chemical parameters such as color, pH, electrical conductivity, COD and others. Tests and analyses of characterization allowed to know the structure and properties of some components of the cones of Araucaria angustifolia tree providing understand the mechanisms of removal of the heavy metais tested. The tests indicated that the removal of hexavalent chromium occurs by oxidation-reduction reaction converting it to Cr (111)and the removal of trivalent chromium and iron total is probably by biosorption. Tests showed in synthetic solutions in the adsorbent tested has the potential for removal of metais chromium and iron, and the variables tested have great influence in the adsorption processo Tests on effluent confirmed the ability of removal of metais tested on synthetic solutions featuring removal efficiency of greater than 99% for the Cr(VI) and also respecting the standards values set by environmental legislation for these metais. / A biosorção foi utilizada como método de remoção dos metais cromo e ferro em soluções sintéticas e também em efluente real da indústria galvanoplastia. A remoção dos metais foi feita com a utilização de um bioadsorvente alternativo proveniente da pinha da árvore Araucária angustifolia. Este material é de baixo custo, pois se trata de um resíduo proveniente da coleta do pinhão que e um alimento bastante consumido na região sul do Brasil. O planejamento de experimentos foi utilizado como uma ferramenta de otimização dos testes de remoção com o objetivo de avaliar, de maneira mais rápida e de mais baixo custo, as variáveis mais significativas no processo de biosorção dos metais cromo e ferro. A caracterização do material, na forma sólida e na forma de extratos líquidos, foi realizada utilizando técnicas como microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de infravermelho e UV-VIS, cromatografia iônica, área superficial BET, difração de RX, espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios X – XPS, entre outras. O material também foi analisado através de parâmetros físicos e químicos como cor, pH, condutividade elétrica, DQO e outras. Os ensaios e análises de caracterização permitiram conhecer a estrutura de algumas propriedades dos componentes da pinha da árvore Araucária angustifólia propiciando compreender os mecanismos de remoção dos materiais pesados testados. Os testes indicaram que a remoção do cromo hexavalente ocorre por reação de oxidação-redução convertendo-o a Cr(III) e a remoção do cromo trivalente e ferro total ocorre provavelmente por biosorção. Os testes em soluções sintéticas demonstram que adsorvente testado tem potencial para remoção dos metais cromo e ferro, sendo que as variáveis testadas têm grande influência no processo de adsorção. Os testes em efluente real confirmaram a capacidade de remoção dos metais testados em soluções sintéticas apresentando eficiência de remoção maior que 99% para cromo hexavalente e também atendendo os limites estabelecidos pela legislação ambiental para estes metais.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000424194-Texto+Completo-0.pdf: 1879338 bytes, checksum: 4043746f4ad9ef8a56fb8ca7a6f75b7a (MD5) Previous issue date: 2010 / Biosorption is a techinique used for reducing the quantity of metals in effluents from galvanoplasty industry, specifically, in this study, in synthetic effluents and residual water from nickel bath in pilot experiments. Nickel is removed using an altenative biomass, i. e. the shell of pecan (Carya illinoensis), which is low-cost raw material since the edible fruit represents 40 – 60% of the whole and the shell has no economic reasonable use. Through laboratorial scale experiments it was possible to observe a reduction of the concentration of nickel when in contact with the biosorbent, solution of ground shell of pecan. Two analytical methods were used to quantify the concentration volumetry, then atomic absorption spectometry to quantify the samples. The study was also carried out using ground shell of pecan as carbonized coal compared with in natura, activated carbon. Optimized condictions were established for in natura material could show better adsorption results. For in natura coal isotherms of adsorption were obtained. Were estimated where one has a greater power of absorption, where you can highlight the pH. agitation, metal concentration and quantity of biomass used. This study aimed at verifying the possibility of employing the natural waste, shell of pecan, for biossorption of metals in residual water of nickel bath in galvanoplasty considering its surface condiction. Thus, this product is efficient when in proper conditions following the emission standards of liquid waste demanded by legislation. / A biossorção é um método utilizado na redução de metais gerados em efluentes da indústria de galvanoplastia, especificamente neste estudo em efluentes sintéticos e águas residuais geradas em banhos de níquel em escala piloto. A remoção desse metal é realizada a partir da utilização de uma biomassa alternativa proveniente da casca da nogueira-pecã (Carya illinoensis). Esta matéria-prima se trata de um material de baixo custo, visto que a parte aproveitável do fruto representa algo em torno de 40 e 60 %, sendo assim o restante não tem atualmente utilização economicamente viável. Através de experimentos realizados em escala laboratorial foi possível observar a real redução da concentração de níquel quando em contato com o biossorvente apresentado acima. Duas metodologias analíticas foram utilizadas para quantificar a concentração de metal na solução: num primeiro momento se utilizou volumetria de precipitação e posteriormente as amostras foram quantificadas através de espectroscopia de absorção atômica. O estudo também foi realizado utilizando a casca moída da nogueira como carvão carbonizado, fazendo-se assim um comparativo entre e carvão ativado comercial, in natura e carvão preparado em laboratório. Foram estabelecidas as condições otimizadas para que o material, in natura, pudesse apresentar uma melhor adsorção. Para a forma do carvão in natura foram obtidas isotermas de adsorção. Foram estimados os parâmetros relacionados ao maior poder de adsorção, onde se pode destacar o pH, a agitação, a concentração do metal e a quantidade de biomassa utilizada. Este trabalho teve como objetivo estudar a viabilidade em empregar resíduos da casca de noz pecã na biossorção de metais presentes em água de lavagem de processos de galvanoplastia.O produto em questão se mostrou eficiente quando em condições ideais para atender os padrões de emissão de resíduos líquidos exigidos pela legislação vigente.

Os impactos ambientais provocados por determinadas atividades econômicas podem causar prejuízos em terceiros já que a ação deletéria sobre o meio prejudica e, em alguns casos, inviabiliza a existência de outras atividades. Nesse contexto, enquadra-se a mineração de carvão. Em tal atividade, o contato da água – superficial, subterrânea ou pluvial – com elementos específicos resultantes das escavações, na presença de oxigênio e de microorganismos, forma a chamada drenagem ácida de mina que, em grande parte dos casos, é despejada em cursos d’água adjacentes prejudicando outros usos da água. Assim, o presente trabalho tem por objetivo elaborar uma metodologia de planejamento da explotação do carvão mineral em bacias hidrográficas que busque a produção ótima do minério com a internalização dos custos de tratamento do efluente gerado a fim de que os parâmetros de qualidade da água, estabelecidos pela Resolução 357 do CONAMA, sejam respeitados e, desse modo, diminua a incidência de prejuízos em terceiros. Tal metodologia é pautada pela elaboração de um modelo capaz de simular, ao longo do tempo de explotação das minas, a carga de poluentes lançada nos cursos d'água de uma bacia hidrográfica. Após a coleta de dados, a implantação da metodologia se dá por diversos cenários. O primeiro deles é a análise da situação em que não há internalização dos custos ambientais. Constatou-se que os limites estabelecidos pelo CONAMA são ultrapassados. O segundo cenário caracteriza-se pela tentativa de enquadramento dos cursos d’água na classe 1, com a internalização dos custos ambientais. Dadas as condições de tratamento de efluentes, tal enquadramento não foi possível. O terceiro cenário diz respeito à tentativa de enquadramento na classe 3 dadas as mesmas condições do segundo cenário. Os resultados mostram ser possível tal enquadramento. A elevação dos custos ambientais para enquadramento na classe 1 determina o quarto cenário. Ainda como forma de enquadrar os cursos d’água da bacia na classe 1, é estabelecida uma divisão na operação das minas. Assim, no quinto cenário são consideradas apenas três minas e no sexto cenário são consideradas as demais. Além das concentrações de determinados parâmetros ao longo do tempo, também são mostrados os gráficos de produção das minas em cada cenário. Por fim, são comparados os ganhos obtidos em cada cenário e os fluxos de caixa dos cenários 1, 2 e 3 para que sirvam de subsídio para a classificação das águas da bacia segundo a Resolução 357. / The environmental impacts provoked by determined economic activities can cause financial damages to third parts since the deleterious action harms and, in some cases, makes impracticable the existence of other activities. In this context, the coal mining is situated. In such activity, the contact of superficial water, groundwater or rainwater with specific elements resultant from the drillings, in presence of oxygen and microorganisms, forms the acid mine drainage, that, to a large number of the cases, is poured into adjacent rivers harming other uses of the water. Thus, the present work aims to elaborate a methodology of the mineral coal exploitation planning in river basins that achieves the excellent production of the ore with the costs of effluent treatment internalization so that water quality parameters, established by CONAMA’s Resolution 357, are respected and there is no incidence of damages to third parts. Such methodology is based on the elaboration of a model that is capable of simulating, during the mines exploitation time, the load of pollutants launched in river basins water. After the data collection, the methodology is implemented in diverse scenarios. The first one of them is the analysis of the situation where there is no environmental costs internalization. It is evidenced that the limits established are exceeded. The next scenario is characterized by the attempt of framing water courses in class 1, with environmental costs internalization. Given the conditions of treatment of effluent, such framing was not possible. The third scenario considers the attempt of framing in class 3 given the same conditions of scene 2. The results show that the framing is possible. The rise of environmental costs to frame in class 1 determines the fourth scenario. Still as a form to fit water courses in class 1, a division in mine’s operation is established. Thus, in the fifth scenario only three mines are considered and in the sixth scenario the others are considered. In addition to the concentrations of certain parameters during the exploitation period, the graphs of mine production in each scene are also shown. Finally, the profits obtained in each scenario and the cash flows of scenes 1, 2 and 3 are compared in order to serve as subsidy to classify the river basin waters according to CONAMA’s Resolution 357.

Os impactos ambientais provocados por determinadas atividades econômicas podem causar prejuízos em terceiros já que a ação deletéria sobre o meio prejudica e, em alguns casos, inviabiliza a existência de outras atividades. Nesse contexto, enquadra-se a mineração de carvão. Em tal atividade, o contato da água – superficial, subterrânea ou pluvial – com elementos específicos resultantes das escavações, na presença de oxigênio e de microorganismos, forma a chamada drenagem ácida de mina que, em grande parte dos casos, é despejada em cursos d’água adjacentes prejudicando outros usos da água. Assim, o presente trabalho tem por objetivo elaborar uma metodologia de planejamento da explotação do carvão mineral em bacias hidrográficas que busque a produção ótima do minério com a internalização dos custos de tratamento do efluente gerado a fim de que os parâmetros de qualidade da água, estabelecidos pela Resolução 357 do CONAMA, sejam respeitados e, desse modo, diminua a incidência de prejuízos em terceiros. Tal metodologia é pautada pela elaboração de um modelo capaz de simular, ao longo do tempo de explotação das minas, a carga de poluentes lançada nos cursos d'água de uma bacia hidrográfica. Após a coleta de dados, a implantação da metodologia se dá por diversos cenários. O primeiro deles é a análise da situação em que não há internalização dos custos ambientais. Constatou-se que os limites estabelecidos pelo CONAMA são ultrapassados. O segundo cenário caracteriza-se pela tentativa de enquadramento dos cursos d’água na classe 1, com a internalização dos custos ambientais. Dadas as condições de tratamento de efluentes, tal enquadramento não foi possível. O terceiro cenário diz respeito à tentativa de enquadramento na classe 3 dadas as mesmas condições do segundo cenário. Os resultados mostram ser possível tal enquadramento. A elevação dos custos ambientais para enquadramento na classe 1 determina o quarto cenário. Ainda como forma de enquadrar os cursos d’água da bacia na classe 1, é estabelecida uma divisão na operação das minas. Assim, no quinto cenário são consideradas apenas três minas e no sexto cenário são consideradas as demais. Além das concentrações de determinados parâmetros ao longo do tempo, também são mostrados os gráficos de produção das minas em cada cenário. Por fim, são comparados os ganhos obtidos em cada cenário e os fluxos de caixa dos cenários 1, 2 e 3 para que sirvam de subsídio para a classificação das águas da bacia segundo a Resolução 357. / The environmental impacts provoked by determined economic activities can cause financial damages to third parts since the deleterious action harms and, in some cases, makes impracticable the existence of other activities. In this context, the coal mining is situated. In such activity, the contact of superficial water, groundwater or rainwater with specific elements resultant from the drillings, in presence of oxygen and microorganisms, forms the acid mine drainage, that, to a large number of the cases, is poured into adjacent rivers harming other uses of the water. Thus, the present work aims to elaborate a methodology of the mineral coal exploitation planning in river basins that achieves the excellent production of the ore with the costs of effluent treatment internalization so that water quality parameters, established by CONAMA’s Resolution 357, are respected and there is no incidence of damages to third parts. Such methodology is based on the elaboration of a model that is capable of simulating, during the mines exploitation time, the load of pollutants launched in river basins water. After the data collection, the methodology is implemented in diverse scenarios. The first one of them is the analysis of the situation where there is no environmental costs internalization. It is evidenced that the limits established are exceeded. The next scenario is characterized by the attempt of framing water courses in class 1, with environmental costs internalization. Given the conditions of treatment of effluent, such framing was not possible. The third scenario considers the attempt of framing in class 3 given the same conditions of scene 2. The results show that the framing is possible. The rise of environmental costs to frame in class 1 determines the fourth scenario. Still as a form to fit water courses in class 1, a division in mine’s operation is established. Thus, in the fifth scenario only three mines are considered and in the sixth scenario the others are considered. In addition to the concentrations of certain parameters during the exploitation period, the graphs of mine production in each scene are also shown. Finally, the profits obtained in each scenario and the cash flows of scenes 1, 2 and 3 are compared in order to serve as subsidy to classify the river basin waters according to CONAMA’s Resolution 357.

Os impactos ambientais provocados por determinadas atividades econômicas podem causar prejuízos em terceiros já que a ação deletéria sobre o meio prejudica e, em alguns casos, inviabiliza a existência de outras atividades. Nesse contexto, enquadra-se a mineração de carvão. Em tal atividade, o contato da água – superficial, subterrânea ou pluvial – com elementos específicos resultantes das escavações, na presença de oxigênio e de microorganismos, forma a chamada drenagem ácida de mina que, em grande parte dos casos, é despejada em cursos d’água adjacentes prejudicando outros usos da água. Assim, o presente trabalho tem por objetivo elaborar uma metodologia de planejamento da explotação do carvão mineral em bacias hidrográficas que busque a produção ótima do minério com a internalização dos custos de tratamento do efluente gerado a fim de que os parâmetros de qualidade da água, estabelecidos pela Resolução 357 do CONAMA, sejam respeitados e, desse modo, diminua a incidência de prejuízos em terceiros. Tal metodologia é pautada pela elaboração de um modelo capaz de simular, ao longo do tempo de explotação das minas, a carga de poluentes lançada nos cursos d'água de uma bacia hidrográfica. Após a coleta de dados, a implantação da metodologia se dá por diversos cenários. O primeiro deles é a análise da situação em que não há internalização dos custos ambientais. Constatou-se que os limites estabelecidos pelo CONAMA são ultrapassados. O segundo cenário caracteriza-se pela tentativa de enquadramento dos cursos d’água na classe 1, com a internalização dos custos ambientais. Dadas as condições de tratamento de efluentes, tal enquadramento não foi possível. O terceiro cenário diz respeito à tentativa de enquadramento na classe 3 dadas as mesmas condições do segundo cenário. Os resultados mostram ser possível tal enquadramento. A elevação dos custos ambientais para enquadramento na classe 1 determina o quarto cenário. Ainda como forma de enquadrar os cursos d’água da bacia na classe 1, é estabelecida uma divisão na operação das minas. Assim, no quinto cenário são consideradas apenas três minas e no sexto cenário são consideradas as demais. Além das concentrações de determinados parâmetros ao longo do tempo, também são mostrados os gráficos de produção das minas em cada cenário. Por fim, são comparados os ganhos obtidos em cada cenário e os fluxos de caixa dos cenários 1, 2 e 3 para que sirvam de subsídio para a classificação das águas da bacia segundo a Resolução 357. / The environmental impacts provoked by determined economic activities can cause financial damages to third parts since the deleterious action harms and, in some cases, makes impracticable the existence of other activities. In this context, the coal mining is situated. In such activity, the contact of superficial water, groundwater or rainwater with specific elements resultant from the drillings, in presence of oxygen and microorganisms, forms the acid mine drainage, that, to a large number of the cases, is poured into adjacent rivers harming other uses of the water. Thus, the present work aims to elaborate a methodology of the mineral coal exploitation planning in river basins that achieves the excellent production of the ore with the costs of effluent treatment internalization so that water quality parameters, established by CONAMA’s Resolution 357, are respected and there is no incidence of damages to third parts. Such methodology is based on the elaboration of a model that is capable of simulating, during the mines exploitation time, the load of pollutants launched in river basins water. After the data collection, the methodology is implemented in diverse scenarios. The first one of them is the analysis of the situation where there is no environmental costs internalization. It is evidenced that the limits established are exceeded. The next scenario is characterized by the attempt of framing water courses in class 1, with environmental costs internalization. Given the conditions of treatment of effluent, such framing was not possible. The third scenario considers the attempt of framing in class 3 given the same conditions of scene 2. The results show that the framing is possible. The rise of environmental costs to frame in class 1 determines the fourth scenario. Still as a form to fit water courses in class 1, a division in mine’s operation is established. Thus, in the fifth scenario only three mines are considered and in the sixth scenario the others are considered. In addition to the concentrations of certain parameters during the exploitation period, the graphs of mine production in each scene are also shown. Finally, the profits obtained in each scenario and the cash flows of scenes 1, 2 and 3 are compared in order to serve as subsidy to classify the river basin waters according to CONAMA’s Resolution 357.