Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4458_CLAUDIA MARIA RUSSO DE LIMA.pdf: 6389709 bytes, checksum: 94865d649ace7f4a4199da8411567488 (MD5) Previous issue date: 2010-04-14 / O presente trabalho teve como principal objetivo estudar processos de tratamento eletroquímico aplicados em um lixiviado de aterro sanitário, com o levantamento de parâmetros físico-químicos de interesse e melhor operacionalidade. Os seguintes sistemas foram estudados: eletrocoagulação, eletrocoagulação seguida do reativo Fenton e eletroFenton. Foram utilizados na pesquisa lixiviados do aterro sanitário do município de Aracruz (Espírito Santo), coletados no ano de 2008 e 2009. As amostras coletadas foram enviadas ao laboratório de Química Analítica da Universidade Federal do Espírito Santo, e armazenadas sobre refrigeração. Um reator eletroquímico foi construído utilizando-se um becker de 3 L, agitação mecânica, e eletrodos de placas de aço carbono 1020, acoplados a uma fonte de corrente contínua constante de 9 A. Vários experimentos foram realizados para os estudos de eletrocoagulação, no sentido de verificar a melhor operacionalização, com alterações nos parâmetros estruturais (geometria do eletrodo) e operacionais (temperatura, volume do eletrólito e inversão de polaridade). Para a execução dos ensaios de eletrocoagulação seguida do reativo de Fenton, alterou-se as relações entre as quantidades de sulfato ferroso heptahidratado e peróxido de hidrogênio, utilizando-se a relação de 1:17 e 1:25 do sal com peróxido de hidrogênio. Para os ensaios de eletroFenton também foram realizados ensaios com a variação de relação, mas nas quantidades de 1:20 e 1:25. Como resultado desta pesquisa, pôde-se observar que o processo eletrolítico e este em combinação com processo oxidativo avançado, são viáveis para o tratamento de lixiviado gerado em aterro sanitário de resíduo sólido urbano. A caracterização inicial deste lixiviado (pH, matéria orgânica, nitrogênio amoniacal, cloreto e metais) indicou que o mesmo provém de aterro com idade superior a 2 anos com grau de estabilização do aterro na fase acidogênica. A eletrocoagulação, eletrocoagulação seguida de reativo de Fenton e eletroFenton mostraram-se adequadas para o processo de remoção de cor, turbidez, compostos orgânicos e metais, porém não adequadas para remoção de amônia e material particulado. Melhores resultados foram obtidos combinando-se o processo eletrolítico com o oxidativo, sendo que o tratamento eletroFenton apresentou em geral melhores resultados, aliado a um período de tratamento menor (uns 30 minutos). Obteve-se uma eficiência de remoção da DQO entre 40 a 50% na eletrocoagulação, entre 60 a 70% na eletrocoagulação seguida de Fenton, e até 78% no sistema eletroFenton. Os resultados obtidos neste estudo são de grande importância como subsídio para elaboração de projetos desses tratamentos físicos-químicos em escala industrial, para tratamento de lixiviado de aterros sanitários.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-06T13:50:36Z No. of bitstreams: 1 CARLOS THIAGO CÂNDIDO CUNHA - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 3145702 bytes, checksum: bad9f1c620f682b0e77a37c797d9bc37 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-06T13:50:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS THIAGO CÂNDIDO CUNHA - TESE (PPGCEMat) 2015.pdf: 3145702 bytes, checksum: bad9f1c620f682b0e77a37c797d9bc37 (MD5) Previous issue date: 2015-06-22 / Capes / O hidróxido de sódio (NaOH) e o cloro estão entres os produtos químicos mais importantes na indústria e são produzidos simultaneamente pela eletrólise da salmoura. As células eletrolíticas são compostas de uma câmara catódica e uma anódica, separadas por um diafragma que permite a passagem dos íons por migração iônica. A maioria dos diafragmas se utilizam de amianto e as leis ambientais vigentes direcionam para extinção ou substituição deste material. Assim, foi realizado um estudo sobre o desenvolvimento de diafragmas alternativos à base de materiais poliméricos e aditivos que pudessem substituir o amianto e possibilitassem sua aplicação na indústria de cloro-soda. Para tanto, empregou-se fibras poliméricas, a exemplo do Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM), que resiste as condições severas do processo eletrolítico. Também se fez necessário o emprego da dopagem com carga inorgânica (argilas) para conferir menor permeabilidade aos diafragmas. Diante disso, foram desenvolvidos sistemas para deposição e caracterização dos diafragmas que possibilitam a reprodutividade e análises adequadas comparadas ao âmbito industrial. Partindo de um planejamento experimental de misturas com 5 diferentes fibras pode-se avaliar qual composição de diafragma favoreceu melhores resultados nos parâmetros da eletrólise. Os resultados se mostraram promissores, tendo em vista que dentre as 15 formulações testadas conseguiu-se chegar a uma composição cujas propriedades eletroquímicas atendem todas as especificações podendo inclusive ser aplicado em escala industrial. / Sodium hydroxide (NaOH) and chlorine are among the most important chemicals in industry and are produced simultaneously by the electrolysis of brine. Electrolyte cells are consisted by a cathodic and anodic chamber, separated by a diaphragm that allows the passage of ions by ion migration. Most diaphragms using asbestos and environmental laws in use direct to extinction or replacement of this material. In this way, it was done a study on the development of alternative diaphragm based on polymeric materials and additives that could replace the asbestos and could allow its application in chlorine-soda industry. So, polymeric fibres was used, such as, Ultra High Molecular Weight polyethylene (UHMWPE), resisting the harsh conditions of the electrolytic process. Also it was studied the use of doping with inorganic fillers (clays) to provide less permeability to the diaphragms. For this, systems were developed for deposition and characterization of diaphragms that make it possible the reproducibility and suitable analysis compared to the industrial scope. Starting from experimental planning of mixtures with 5 different fibers, it was evaluated which composition of diaphragm given best results in the electrolysis parameters. The results were promising, considering that among the 15 formulations, it was reached a composition whose electrochemical properties meet all specifications and can even be applied on an industrial scale.

Esta pesquisa enfoca o uso do processo eletrolítico, como alternativa para tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), considerando as limitações ambientais locais e aspectos de consumo de energia. Este processo, classificado como não convencional, vem sendo estudado pela comunidade científica nacional e internacional para tratamento de diversos efluentes, inclusive esgotos domésticos, apresentando várias vantagens que estimularam a verificação de sua aplicabilidade para as condições peculiares da EACF. Foram realizados ensaios, em escala de laboratório, com esgotos domésticos coletados em um condomínio no Rio de Janeiro, usando reatores eletrolíticos com capacidade de 4 L, com eletrodos de desgaste de alumínio (Al) e de ferro (Fe), distância entre as placas de 0,9 cm e 1,8 cm, temperaturas na faixa de 7C a 22C, e ensaios para verificação da sua eficiência, por meio de parâmetros como DQO, DBO5, SST, turbidez e volume de lodo gerado. Sob temperatura de 15C e condições de condutividade da ordem de 900 S/cm, estimada para os esgotos da EACF, aplicando densidade de corrente de 22,9 A/m2, 4,5 V, tempo de retenção de 25 min, os resultados apresentaram valores de DQO no efluente tratado de 65 mg/L(redução de 89%), DBO de 56 mg/L (redução de 64 %), SST de 8 mg/L, com turbidez de 11,3 uT e, após filtração, turbidez de 3,2 uT, consumo de energia de 0,8 Wh/L. O aspecto é límpido e a qualidade final obtida é compatível para ser submetida a tratamento de desinfecção. A partir dos dados obtidos, foram avaliadas por meio de pré-projeto: a viabilidade de sua implantação em container, a estimativa de consumo de energia e de lodo gerado, requisitos de manutenção, operação, além da sugestão de monitoramentos e de medidas de mitigação de impactos ambientais associados à respectiva instalação. / This research focuses on the use of the electrolytical process as alternative for treatment of wastewater in Ferraz Station, considering the local environmental limitations, and aspects of consumption of energy. This process, classified as unconventional, has been studied by the national and international scientific community to treat several effluents, besides domestic sewage, presenting several advantages which stimulated the verification of its applicability in the peculiar conditions of Ferraz Station. Laboratory experiments, with domestic sewage collected in a condominium in Rio de Janeiro were accomplished using electrolytical reactors of 4 L, with electrodes of aluminum (Al) and of iron (Fe), distance between the plates of 0,9 cm and 1,8 cm, temperatures, in the strip from 7C to 22C, and analyses laboratories for verification of its efficiency through COD, BOD5, Suspended Solids, turbidity and generated sludge. Under temperature of 15C and conditions of conductivity of 900 S/cm, estimated for the station sewage, applying density of current of 22,9 A/m2, 4,5 V, time of retention of 25 min, the results presented values of COD in the treated effluent of 65 mg/L (reduction of 89%), BOD of 56 mg/L (reduction of 64%), Suspended Solids of 8 mg/L, with turbidity of 11,3 Tu and after filtration 3,2 Tu, consumption of energy of 0,8 Wh/L. Its appearance is very clean and the final result is compatible to be submitted to disinfection treatment. Based on the obtained data, the viability of its implantation in container, the estimate of consumption of energy and generated sludge and maintenance requirements, operation, besides the monitoring suggestion, and mitigating measures of environmental impacts were evaluated in a preliminary project.

Esta pesquisa enfoca o uso do processo eletrolítico, como alternativa para tratamento de efluentes líquidos na Estação Antártica Comandante Ferraz (EACF), considerando as limitações ambientais locais e aspectos de consumo de energia. Este processo, classificado como não convencional, vem sendo estudado pela comunidade científica nacional e internacional para tratamento de diversos efluentes, inclusive esgotos domésticos, apresentando várias vantagens que estimularam a verificação de sua aplicabilidade para as condições peculiares da EACF. Foram realizados ensaios, em escala de laboratório, com esgotos domésticos coletados em um condomínio no Rio de Janeiro, usando reatores eletrolíticos com capacidade de 4 L, com eletrodos de desgaste de alumínio (Al) e de ferro (Fe), distância entre as placas de 0,9 cm e 1,8 cm, temperaturas na faixa de 7C a 22C, e ensaios para verificação da sua eficiência, por meio de parâmetros como DQO, DBO5, SST, turbidez e volume de lodo gerado. Sob temperatura de 15C e condições de condutividade da ordem de 900 S/cm, estimada para os esgotos da EACF, aplicando densidade de corrente de 22,9 A/m2, 4,5 V, tempo de retenção de 25 min, os resultados apresentaram valores de DQO no efluente tratado de 65 mg/L(redução de 89%), DBO de 56 mg/L (redução de 64 %), SST de 8 mg/L, com turbidez de 11,3 uT e, após filtração, turbidez de 3,2 uT, consumo de energia de 0,8 Wh/L. O aspecto é límpido e a qualidade final obtida é compatível para ser submetida a tratamento de desinfecção. A partir dos dados obtidos, foram avaliadas por meio de pré-projeto: a viabilidade de sua implantação em container, a estimativa de consumo de energia e de lodo gerado, requisitos de manutenção, operação, além da sugestão de monitoramentos e de medidas de mitigação de impactos ambientais associados à respectiva instalação. / This research focuses on the use of the electrolytical process as alternative for treatment of wastewater in Ferraz Station, considering the local environmental limitations, and aspects of consumption of energy. This process, classified as unconventional, has been studied by the national and international scientific community to treat several effluents, besides domestic sewage, presenting several advantages which stimulated the verification of its applicability in the peculiar conditions of Ferraz Station. Laboratory experiments, with domestic sewage collected in a condominium in Rio de Janeiro were accomplished using electrolytical reactors of 4 L, with electrodes of aluminum (Al) and of iron (Fe), distance between the plates of 0,9 cm and 1,8 cm, temperatures, in the strip from 7C to 22C, and analyses laboratories for verification of its efficiency through COD, BOD5, Suspended Solids, turbidity and generated sludge. Under temperature of 15C and conditions of conductivity of 900 S/cm, estimated for the station sewage, applying density of current of 22,9 A/m2, 4,5 V, time of retention of 25 min, the results presented values of COD in the treated effluent of 65 mg/L (reduction of 89%), BOD of 56 mg/L (reduction of 64%), Suspended Solids of 8 mg/L, with turbidity of 11,3 Tu and after filtration 3,2 Tu, consumption of energy of 0,8 Wh/L. Its appearance is very clean and the final result is compatible to be submitted to disinfection treatment. Based on the obtained data, the viability of its implantation in container, the estimate of consumption of energy and generated sludge and maintenance requirements, operation, besides the monitoring suggestion, and mitigating measures of environmental impacts were evaluated in a preliminary project.