A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

A cafeína é um poluente emergente, caracterizado por ser persistente e de difícil remoção através de tratamentos convencionais. Tal poluente pode ser encontrado em estações de tratamento de esgoto, em águas subterrâneas, em água potável e em solos. A literatura retrata que processos oxidativos avançados como Fenton e foto-Fenton são eficientes para a degradação de cafeína, visto que oxidam totalmente o composto. Tendo em vista tais considerações, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a eficiência de degradação e mineralização da cafeína por meio dos processos oxidativos avançados Fenton e foto-Fenton em escala laboratorial. A análise da relação entre a degradação de cafeína e as concentrações iniciais dos reagentes Fenton (Fe2+ e H2O2), a intensidade de radiação ultravioleta e o tempo de reação foi realizada através da aplicação de um planejamento de experimentos de metodologia de superfície de resposta. Os ensaios foram conduzidos em meio reacional ácido (pH = 3,0  0,1), temperatura ambiente, concentração inicial de cafeína de 20 mg.L-1, e em condições variáveis dos reagentes Fenton (concentrações iniciais de Fe2+ de 2 mg.L-1, 6,0 mg.L-1 e 10 mg.L-1; concentrações iniciais de H2O2 de 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 e 600 mg.L-1), da radiação UV (0 W, 48W e 96 W) e do tempo de reação (0, 30 e 60 minutos). Os resultados indicaram que o processo Fenton não é eficiente na remoção de cafeína (degradação de 9,3% e mineralização de 9,0%), diferentemente do processo foto-Fenton, no qual foi obtida a degradação de 85% e mineralização de 32%. A partir da metodologia de superfície de resposta, foi possível identificar que as melhores condições para realização do processo foto- Fenton para degradação de 20 mg.L-1 de cafeína são altas concentrações de Fe2+ (10 mg.L-1), baixas concentrações de H2O2 (50 mg.L-1), aplicação de radiação UV de 96 W e tempo de reação de 30 minutos. A aplicação do processo oxidativo avançado foto-Fenton mostrou-se eficiente e promissora na degradação e mineralização de cafeína. / Caffeine is an emerging pollutant characterized due its persistence and difficulty to be removed by conventional treatment. The degradation of caffeine by Fenton and photo-Fenton processes was investigated at laboratory scale. The analysis of the relation between caffeine degradation and initial concentrations of the Fenton reagent (Fe2+ and H2O2), the intensity of ultraviolet radiation and the reaction time was performed by applying a methodology for planning experiments response surface. The tests were carried out under acid condition (pH 3.0 ± 0.1), at room temperature, with caffeine initial concentration of 20 mg.L-1, and under varying conditions of Fenton reagent (initial concentrations of Fe2+ 2 mg.L- 1, 6.0 mg.L-1 and 10 mg.L-1, initial concentrations of H2O2 50 mg.L-1, 325 mg.L-1 and 600 mg.L-1), UV radiation intensity (0 W, 48 W and 96 W), and reaction time (0, 30 and 60 minutes). Results indicated that the Fenton process is not efficient in removing caffeine (in the optimized conditions, degradation of 9, 3% and mineralization 9%), unlike the photo-Fenton process, in which the degradation of 85% and mineralization of 32% was obtained. From the response surface methodology was possible to identify the best conditions for carrying out the photo-Fenton process to 20 mg.L-1 of caffeine degradation are high concentrations of Fe2+ (10 mg.L-1), low concentrations H2O2 (50 mg.L-1), UV application of 96 W and reaction time of 30 minutes. The application of advanced oxidation process photo-Fenton showed to be efficient and promising in the degradation and mineralization of caffeine.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

SILVA, Juliana Monteiro da. Gerenciamento do resíduo da análise de nitrogênio amoniacal em águas de reservatório pelo método do fenato: otimização e tratamento. 2017. 101 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-05T18:24:07Z No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-06-05T18:24:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-05T18:24:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_dis_jmsilva.pdf: 3049515 bytes, checksum: 4bd496dfd02a689f47c64594140161b9 (MD5) Previous issue date: 2017 / Ammoniacal nitrogen is an important parameter of the aquatic environment due to the proliferation of algae, which has in nitrogen a vital element for its growth that when in excess can lead the body of water to eutrophication. Its quantification is carried out worldwide by the fenate method, which produces a residue containing 3380 mg L-1 of phenol. In Brazil, CONAMA Resolution 430/2011 defines the release rate for effluents as 0.5 mg L-1 of total phenols. Thus, the objective of this work is to manage the residue of the ammoniacal nitrogen analysis, through optimization of the analysis methodology and the treatment of the residual origin, aiming at its proper disposal. For this purpose, the characterization of the residue was carried out initially, followed by the optimization of the analysis and the study of the degradation of the phenol contained in the residue by means of Advanced Oxidative Processes (AOP), being characterized by NMR1H, HPLC and phytotoxicity. In the optimization of the methodology, it was possible to reduce the phenol concentration in the residue to 122 mg L-1 (decrease of more than 96%). According to the legislation, the only one in which the remaining phenol concentration was obtained was to dispose of the residue in a suitable way, in the treatment of the optimized residue using a laboratory scale reactor through the reaction with H2O2/solar ([Phenol]/[H2O2] = 0.13, 4 hours of reaction and 4 additions of H2O2), whereby 0.31 mg L-1 phenol remaining (99.66% phenol removal) was obtained. NMR1H showed that there are only simple compounds remaining in the treatment, where the carbon is low electrophilic. By HPLC it was verified that there are presence of aromatic intermediates (hydroquinone and catechol). The phytotoxicity tests showed that there was a decrease in toxicity in the treatment process of the optimized residue (120 minutes), that is, there was an increase in the germination rate from 33.3% to 83.3%. However, at 300 minutes there was no germination, but this increase in toxicity is only due to the decrease in the pH of the medium, requiring a neutralization before disposal. / O nitrogênio amoniacal é um importante parâmetro de qualidade do meio aquático devido à proliferação de algas, que tem no nitrogênio um elemento vital para seu crescimento, as quais, quando em excesso pode levar o corpo d’água à eutrofização. Sua quantificação é feita, mundialmente, pelo método do fenato, que produz um resíduo contendo 3,38 g L-1 de fenol. No Brasil, a Resolução CONAMA 430/2011 define como padrão de lançamento para efluentes o teor de 0,5 mg L-1 de fenóis totais. Com isso, o objetivo do trabalho é gerenciar o resíduo da análise de nitrogênio amoniacal, através da otimização da metodologia de análise e o tratamento do resíduo oriundo, visando seu descarte adequado. Para tal fim foi realizado inicialmente a caracterização do resíduo, seguido da otimização da análise e o estudo da degradação do fenol contido no resíduo por meio de Processos Oxidativos Avançados (POA), sendo caracterizados por RMN1H, CLAE e fitotoxidade. Na otimização da metodologia foi possível reduzir a concentração de fenol no resíduo para 122 mg L-1 (diminuição de mais de 96%). Dos tratamentos estudados, o único em que foi obtida concentração de fenol remanescente sendo possível descartar o resíduo de forma adequada, segunda a legislação, foi no tratamento do resíduo utilizando um reator, em escala laboratorial, através da reação com H2O2/solar ([Fenol]/[H2O2] = 0,13, 4 horas de reação e 4 adições de H2O2), sendo obtido 0,31 mg L-1 de fenol remanescente (remoção de fenol de 99,66%). As análises por RMN1H mostraram que há apenas compostos simples remanescentes do tratamento, onde o carbono é pouco eletrofílico. Por CLAE foi verificado que há presença de intermediários aromáticos (hidroquinona e catecol). Os testes de fitotoxicidade mostraram que houve uma diminuição da toxicidade no processo de tratamento do resíduo otimizado (120 minutos), ou seja, houve um aumento na taxa de germinação de 33,3% para 83,3%. Entretanto, aos 300 minutos não houve germinação, porém este aumento da toxidade se dá apenas à diminuição do pH do meio, exigindo uma neutralização antes do descarte.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

Os contaminantes de preocupação emergente são compostos químicos presentes numa variedade de produtos comerciais como medicamentos, produtos de higiene, retardantes de chama, surfactantes, dentre outros, podendo ser encontrados em ambientes naturais. Esses contaminantes não são usualmente monitorados ou ainda não possuem legislação regulatória correspondente, mas apresentam risco à saúde humana e ao meio ambiente. Dentre esses contaminantes de preocupação emergente, pode-se destacar o 2,4,6-Tribromofenol, um retardante de chama utilizado em dispositivos eletroeletrônicos. Esse retardante de chama apresenta persistência no ambiente, pode mimetizar alguns tipos de hormônios, também é biocumulativo e apresenta efeitos adversos sobre a saúde ambiental. Tratamentos convencionais de efluentes e água não são eficientes para degradação completa desses compostos. Com isso faz-se necessário o emprego de processos mais eficientes, como processos oxidativos e oxidativos avançados tais como a fotólise direta, fotocatálise heterogênea e a fotoeletrooxidação, tecnologias limpas que utilizam o elétron e o fóton como reagentes. Tais tecnologias têm sido propostas como opção para a degradação desses compostos, evitando assim a contaminação do solo, atmosfera e recursos hídricos Este trabalho foi realizado com uma solução contendo o retardante de chama 2,4,6-Tribromofenol, aplicando-se os processos de fotólise direta, fotocatálise heterogênea e fotoeletrooxidação. As amostras foram coletadas antes e após os processos oxidativos, caracterizadas por carbono orgânico total, espectroscopia de UV/Vis, pH, brometo total, fitotoxicidade e genotoxicidade, também foram avaliados os parâmetros de processo de cinética de degradação, consumo energético, fluência e voltametria cíclica. Verificou-se que a fotoeletrooxidação, de uma forma geral, foi o processo que apresentou os melhores resultados no tratamento do 2,4,6-Tribromofenol, seguido pela fotocatálise heterogênea e fotólise direta. O tempo de 140 min não foi suficiente para degradar e mineralizar todo o contaminante. Em termos de toxicidade a fotoeletrooxidação não apresentou sobprodutos tóxicos, entretanto a fotocatálise heterogênea e a fotólide direta, em algumas condições, demostraram intermediários fitotóxicos e ou genotóxicos. Neste contexto, o processo de fotoeletrooxidação torna-se uma opção na degradação do 2,4,6-Tribromofenol, evitando impacto sobre o meio ambiente. / Contaminants of merging concern are chemical compounds present in a variety of commercial products such as medicines, personal care products, flame retardants, surfactants, among others, can be found in the environment. These contaminants are usually not monitored or have no corresponding regulatory legislation, but present risk to human health and the environment. Contaminants of merging concern among these, we highlight the 2,4,6-Tribromofhenol, a flame retardant used in elestronic devices. This flame retardant presents persistence in the environment, can mimic some types of hormones, it is also bioaccumulative and has adverse effects on environmental health. Conventional sewage and water treatment are not effective for complete degradation of these compounds. So is necessary the use of more efficient processes, such as oxidative and advanced oxidative processes as well as direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation, clean technology using the electron and photon as reagents. Such technologies have been proposed as an option for the degradation of these compounds, thus avoiding the contamination of soil, air and water resources. This work was carried out using a solution containing the flame retardant 2,4,6-Tribromophenol, applying direct photolysis, heterogeneous photocatalysis and photoelectrooxidation processes. The samples were collected before and after the oxidative processes, characterized by total organic carbon, spectroscopy UV/Vis, pH, total bromide, genotoxicity and phytotoxicity, were also evaluated the parameters process such as energy consumption, fluence and cyclic voltammetry. The photoelectrooxidation, in general, is the process that showed the best results in the treatment of 2,4,6-Tribromophenol, followed by heterogeneous photocatalysis and DP. The reactions time of 140 minutes was not enough to degrade and mineralize the entire contaminant. In terms of toxicity photoelectrooxidation showed no toxic by-products, however the FH and direct photolysis in some conditions, demonstrated phytotoxic and or genotoxic intermediaries. In this context, the photoelectrooxidation process becomes an option in the degradation of 2,4,6-Tribromophenol, avoiding environmental impact.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo120_1.pdf: 4032573 bytes, checksum: a9af6ac4684588cbaeb85c3a2acced19 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os métodos usualmente empregados na desinfecção de águas contaminadas têm por vezes efeitos secundários indesejados. A cloração, a mais difundida forma de desinfecção, têm como subprodutos os trihalometanos, comprovadamente carcinogênicos. Nesse cenário, os processos alternativos de desinfecção têm desempenhado um papel de destaque. A desinfecção via processo combinado UVC/H2O2 é um exemplo dos chamados Processos Oxidativos Avançados (POA) que têm sido largamente estudados e empregados na inativação de bactérias. No presente trabalho realizaram-se estudos acerca da cinética de inativação da bactéria Pseudomonas aeruginosa via irradiação com luz UVC, contato direto com H2O2 e processo combinado UVC/H2O2 em águas sem turbidez e sem nutrientes. Foi utilizado um sistema composto de um fotorreator anular munido de uma lâmpada germicida acoplado em série com um tanque de reciclo com agitação mecânica em um circuito fechado. Foram empregados diversos modelos cinéticos para descrever a evolução da concentração de bactérias ativas. A eficiência alcançada utilizando-se irradiação com luz UVC foi em média 99,99% em um tempo de irradiação de 252 s. A taxa de inativação mostrou-se independente da concentração inicial de bactérias. O modelo cinético que melhor representou o processo foi o de Hom por possuir um termo associado à não-linearidade com relação ao tempo de irradiação. A eficiência alcançada utilizando-se H2O2 como agente oxidante e a taxa de inativação bacteriana dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 54,85 e 94,87 % em um tempo de contato de 120 min. A baixa eficiência se deve a capacidade da Pseudomonas aeruginosa de produzir catalase. A enzima catalase se mostrou eficiente em inativar a ação do H2O2. Os modelos de Hom, Exponencial de Hom, dos Alvos Múltiplos e o dos Alvos Múltiplos Modificado representaram com boa aproximação os dados experimentais da inativação via H2O2, com uma pequena vantagem para o modelo dos Alvos Múltiplos Modificado. Todos estes modelos têm em comum um termo que representa a não-linearidade com relação ao tempo de contato. A eficiência alcançada utilizando-se o processo combinado UVC/H2O2 dependeu diretamente da concentração inicial de H2O2, atingindo valores entre 98,95 e 99,99 % em um tempo de irradiação de 252 s. O peróxido de hidrogênio teve uma influência negativa na inativação da bactéria devido a dois fatores: a) O H2O2 absorveu parte da energia incidente no espaço reacional na geração de radicais livres; b) A Pseudomonas aeruginosa é catalase-positiva, possuindo resistência à ação do H2O2 e dos radicais hidroxila. Não foi possível analisar a dependência da taxa de inativação em relação à concentração inicial de bactéria

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-04T13:40:19Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Dário de Sena Ramos .pdf: 3616656 bytes, checksum: db4e7b166dc8c2922e49beb9fda21314 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-04T13:40:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Dário de Sena Ramos .pdf: 3616656 bytes, checksum: db4e7b166dc8c2922e49beb9fda21314 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / Este estudo avaliou a eficiência do processo oxidativo via hipoclorito de cálcio em solução para degradação da cor de uma solução sintética do corante dispersivo Foron azul S-RLB e de um efluente real de uma indústria têxtil. A oxidação química que pode ser completa ou parcial é uma forma de transformar moléculas ambientalmente indesejáveis em outras moléculas menos tóxicas. A oxidação total chamada de mineralização de um composto orgânico gera como produto final dióxido de carbono, água e íons inorgânicos. Para estudo da oxidação utilizou-se o planejamento experimental, técnica na qual se pode determinar as variáveis que exercem maior influência no desempenho de um determinado processo. Foi realizado um planejamento fatorial com as variáveis de entrada pH, Agitação (A) e Concentração (C). Definiram-se os níveis de cada variável a partir dos dados encontrados na literatura. Analisando a oxidação da solução sintética do corante os resultados apontaram as condições otimizadas para o oxidante com concentração de 2,4% (pH= 4, A= 250 rpm , C= 1,5 mg.L-1 ) mostrando uma eficácia de 96,29% na degradação da cor. Para o oxidante com a concentração de 4,8% (pH= 11, A= 250 rpm , C= 1,5 mg.L-1) mostrando uma eficácia de 95,52% na degradação da cor. Para o estudo da análise cinética utilizou-se o efluente real têxtil bruto e coagulado, sem e com ajuste de pH. Na utilização do efluente bruto sem ajuste de pH alcançou-se degradações da cor de 85,12% e 95,96% para o oxidante com concentração de 2,4% e 4,8% respectivamente, após 30 minutos de reação. Para o efluente coagulado sem ajuste de pH alcançou-se degradações da cor de 5,28% e 58,05% para o oxidante com concentração de 2,4% e 4,8%, após 30 minutos de reação. O ajuste do pH foi realizado com HCl 1%. Ajustou-se o pH dos efluentes bruto e coagulado para pH = 4. Na utilização do efluente bruto com ajuste de pH foram alcançada degradações da cor de 92,83% e 97,76% para o oxidante com concentração de 2,4% e 4,8% respectivamente, após 30 minutos de reação. Para o efluente coagulado com ajuste de pH observou-se redução de cor de 14,29% e 65,78% para o oxidante com concentração de 2,4% e 4,8% respectivamente, após 30 minutos de reação. No estudo cinético interrompendo a reação com metabissulfito de sódio, evidenciou-se que além de interromper a reação o novo composto potencializou a degradação do efluente têxtil, ocorrendo degradação de até 100%. Supõe-se um aumento do potencial de oxi-redução provocado pela reação entre o hipoclorito de cálcio e o metabissulfito de sódio com a geração do gás cloro in situ no meio reacional. Para o estudo cinético com o efluente têxtil bruto e coagulado também se evidenciou a alta eficiência do oxidante para remoção do odor característico de gás sulfídrico. O odor foi totalmente removido após oxidação com hipoclorito de cálcio. Na avaliação do aspecto visual, utilizou-se a análise da turbidez onde se conseguiram reduções de 46,98 e 51,73 vezes para o efluente bruto, sem e com ajuste de pH, respectivamente e uma redução de 13,43 e 9,24 vezes para o efluente coagulado, sem e com ajuste de pH, respectivamente. O aspecto visual final do efluente têxtil bruto e coagulado após degradações é de água limpa. Os resultados alcançados em bancadas evidenciam uma ótima oportunidade para aplicação em escala industrial com a utilização de uma nova rota para degradação da cor e odor de efluentes têxteis. Neste caso deve-se optar pela solução oxidante mais concentrada, objetivando-se redução de armazenagem e transporte.

A contaminação de solos e águas subterrâneas por compostos orgânicos constitui-se em sérios e preocupantes problemas à saúde do homem e ao meio ambiente. A presença de gasolina como agente poluidor em solos e águas, se deve, na maioria das vezes, a defeitos na estrutura dos tanques de estocagem em postos de abastecimento, vazamentos em tubulações de refinarias, acidentes com caminhões de transporte etc. Das substâncias que compõe a gasolina, mais de 200 são reconhecidamente tóxicas, dentre elas encontram-se o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX). O combustível derramado, inicialmente estará presente na Zona Não-Saturada sob a forma adsorvida ou de vapor. Em contato com a fase aquosa, devido o fenômeno de cossolvência, os compostos BTEX se dissolverão parcialmente, sendo os prim eiros contaminantes a atingir a água subterrânea deteriorando sua qualidade. A contaminação depende principalmente da extensão do vazamento, das características do solo e, em geral, só são percebidas quando descobertos seus efeitos deletérios. Atualmente, dentre os métodos de descontaminação in situ, destacam-se os Processos Oxidativos e os Processos Oxidativos Avançados (POAs). Nos oxidativos utilizam-se reagentes como peróxido de hidrogênio, permanganato e persulfato; os POAs se baseiam na produção de radicais hidroxil (OH° ) que podem ser obtidos a partir do Reagente Fenton e Foto - Fenton. Os agentes oxidantes promovem total degradação de grande variedade de substâncias perigosas resultando em compostos inócuos como gás carbônico e água. O uso dessas técnicas de descontaminação, entretanto, na maioria das vezes, leva a efeitos secundários indesejáveis ao meio ambiente. Visando estudar as alterações no solo e na água, foram realizados experimentos laboratoriais utilizando um Latossolo artificialmente impactado por gasolina e tratado com os reagentes Fenton, peróxido de hidrogênio, persulfato de sódio e permanganato de potássio. Os estudos permitem afirmar que os tratamentos oxidativos resultam em diminuição do pH, redução dos teores de bases trocáveis e, por se tratar de processos pouco seletivos, ocasionam a degradação da matéria orgânica natural do solo. Essas alterações favorecem a dessorção de íons metálicos que são liberados para fase aquosa em concentrações que excedem até centenas de vezes o limite estabelecido pela legislação. Os resultados obtidos comprovam que os efeitos secundários consequentes das técnicas de degradação oxidativa, aplicadas às áreas impactadas por c ompostos benzênicos, afetam o meio ambiente e alteram a qualidade das águas tornando -as inadequadas para o consumo humano. / The contamination of soils and groundwater by organic compounds is a serious and worrying problem for the health of the human being and the environment. The presence of petrol as a polluting agent in soil and water occurs, in most cases, due to defects in the structure of the storage tanks at petrol, stations, leaks in tubing of the oil refineries, accidents envolving tanker lorries etc. Among the substances that are in the chemical composition of gasoline, more than 200 are known to be toxic, including benze ne, toluene, ethylbenzene and xylene (BTEX). The spilt petrol shall be present, in the early stages, in the Non -Saturated Zone in the adsorbed or vapour forms. In contact with the aqueous phase, due to the phenomenon of cosolvence, the BTEX compounds shall partially dissolve, and the first contaminants to reach the water causing a deterioration in its quality. Contamination depends mainly on the extention of the leak, the characteristics of the soil and, in general, are only perceived when their harmful effects are discovered. Currently, among the in situ methods of decontamination we could mention the Oxidative Processes and the Advanced Oxidative Processes (AOPs). In the oxidative process, reagents such as hydrogen peroxide, permanganate and persulphate a re used; in contrast, the AOPs are based on the production of hydroxyl radicals (OH°) which can be obtained based on the Fenton reagent and photo-Fenton. Oxidising agents bring about the total degradation of many harmful substances which are turned into harmless compounds such as carbon dioxide and water. The use of these decontamination techniques, however, often leads to undesirable secondary effects on the environment. Aiming to study the changes to soil and water, laboratory experiments were conducted using a Latosoil which was artificially impacted by petrol, and then treated with Fenton, hydrogen peroxide, sodium persulphate and potassium permanganate reagents. The studies conducted as part of this project allow us to say that oxidising treatment results in a decline of pH, reduction of the content of exchangeable bases and, as these processes are of low selectivity, they also lead to the degradation of the natural organic matter of the soil. These changes favour the dessorption of metallic ions, which are released into the aqueous phase at concentrations which are often hundreds of times more than the limit established by legislation. The results obtained also proved that the secondary effects resulting from degradation techniques based on oxidation as applied to areas that have had the impact of benzene compounds affect the environment and also change the quality of the waters, that are unsuitable for human consumption.