Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Made available in DSpace on 2012-09-06T01:11:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) 877.pdf: 3274722 bytes, checksum: 8d3241baa6c0846580f798aa87b9caa5 (MD5) Previous issue date: 2006 / No presente trabalho são apresentados estudos do tratamento terciário de efluentes de estações de tratamento de esgotos domésticos por processo de lodo ativado, variação aeração prolongada, com objetivo de reuso na alimentação em torres de resfriamento de circuitos semi-abertos, substituindo na recomposição, águas potáveis fornecidas por empresas de saneamento. Neste sentido foi proposta a aplicação de tratamento terciário por clarificação físico-química: coagulação, floculação e decantação, filtração e desinfecção por cloro, de forma a obter água com qualidade compatível para utilização em torres de resfriamento de acordo com as normas vigentes. A metodologia utilizada para a obtenção dos resultados foi experimental, onde construiu-se uma unidade piloto conforme a proposta e operou-se o processo com três efluentes de estações de tratamento por aeração prolongada com idades de lodo e níveis de nitrificação diferentes. Todos os experimentos foram precedidos por exames laboratoriais de jarteste utilizando-se sulfato de alumínio, cloreto férrico e policloreto de alumínio como coagulantes, isoladamente ou com auxiliares de floculação da classe catiônica ou aniônica. (...) Verificou-se, também, que neste processo terciário não há redução da concentração dos sólidos dissolvidos, sendo sua aplicação limitada a águas servidas de baixa salinidade, pois caso contrário pode inviabilizá-lo economicamente devido aos baixos ciclos de concentração que deverão ser mantidos nos circuitos de resfriamento com recirculação de água.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-03-30T12:20:40Z No. of bitstreams: 1 rogeassislima.pdf: 2962969 bytes, checksum: 50c458db32a86b399e57a87d9410f189 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2017-04-03T18:48:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 rogeassislima.pdf: 2962969 bytes, checksum: 50c458db32a86b399e57a87d9410f189 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-03T18:48:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 rogeassislima.pdf: 2962969 bytes, checksum: 50c458db32a86b399e57a87d9410f189 (MD5) Previous issue date: 2008-01-10 / A relevância da composição da água é um fato indiscutível e suas propriedades são influenciadas pela presença ou não de substâncias. A água pura é uma substância com características peculiares, mostrando propriedades físicas e comportamento bastante diferenciado. Por ser uma molécula dipolar, e das forças intermoleculares do tipo pontes de Hidrogênio, a água apresenta várias propriedades anômalas. Seu ponto de ebulição deveria ser a -200 °C, caso se comportasse como as moléculas com peso molecular semelhante. Outras propriedades também se destacam como viscosidade, tensão superficial e calor específico em valores altos, além de solubilidade de substâncias polares, iônicas e também não iônicas. Estas características peculiares fazem com que ela seja usada como solvente universal e desta forma acometida da descarga dos mais variados poluentes, industriais ou antropogênicas. Resíduos como metais pesados (Mg, Pb, Hg, Fe, Al, Mn, Cd, Zn, Ni, Cr), cianetos, fenóis, óleos e graxas, amônia, sulfetos, coliformes fecais e cianotoxinas. Neste estudo analisamos amostras de água destilada, potável e contaminadas a fim de obter a identificação de substâncias nela contidos. Através das propriedades ópticas e baseando-se em espectros da própria água e das substâncias, já realizados por outras equipes científicas, buscou-se detectar picos de absorção e emissão característicos de componentes adicionados à água. Utilizando a técnica experimental da Espectroscopia de Transmissão na região do infravermelho próximo (NIR) e o conjunto ótico do SPECORD 61NIR com adaptações periféricas necessárias, analisamos amostras de água potável, água destilada pura e intencionalmente contaminada com: Cloro, Potássio Fosfato Monobásico, Nitrato de Sódio, Etanol, Fluído para Freio, Gasolina, Óleo Lubrificante e Óleo Diesel. Justificado pelos entraves técnicos adjacentes a uma pesquisa, não foi possível identificar picos característicos de todas as substâncias citadas, mas o estudo atingiu objetivo geral de fornecer ferramenta científica para próximos estudos ecológicos usando espectroscopia por absorção e emissão, e o específico de identificar algumas substâncias adicionadas à água. / The relevance of the compound of water is an unquestionable fact and its properties are influenced, or not, by the presence of certain substances. Pure water is a substance with uncommon characteristics indicating physical properties and a sufficiently differentiated behavior. For being a dipole molecule, of hydrogen bonding intermolecular forces, water therefore presents several anomalous properties. Its boiling point would have to be –200ºC, once its behavior as molecules of similar molecular weight. Other properties should also be emphasized such as viscosity, superficial tension and specific heat in elevated values, other than polar substance solubility, ionic and also nonionic. These peculiar characteristics define water as a universal solvent, and in this matter attacked by the excretion of a great variety of industrial and anthropogenic pollutants. Residues such as heavy metals (Mg, Pb, Hg, Fe, Al, Mn, Cd, Zn, Ni, Cr) Cyanides, Phenols, oils and lubricants, ammonia, sulfides, fecal coliforms, Cyan Toxins. In this study we analyzed distilled, potable and contaminated water samples in order to obtain the identification of enclosed substances. Through optical properties based on proper spectra of water and of the substances, already accomplished by other science staffs, we searched to detect the absorption peaks and characteristic emission of the components added to the water. Making use of the Spectroscopic Transmission experimental technique in the near infrared region (NIR) and the optical entirety of the SPECORD 61NIR with necessary peripherical adaptations, we analyzed samples of potable water, pure distilled water and intentionally contaminated with: Chlorine, Monobasic Potassium Phosphate, Sodium Nitrate, Ethanol, brake fluid, Gasoline, Oil Lubricant and diesel fuel. Justified by the adjacent technical obstacles withi n a research, it was not possible to identify characteristical peaks of all the mentione d substances, but this study achieved the general objective to provide a scientific instrument for the near ecological studies employing absorption and emission spectroscopy and the specificity of identifying some substances added to water.

A serragem de madeira é um produto proveniente do uso da madeira, que pode ter aproveitamento econômico, transformando-se e agregando valor a cadeia produtiva da madeira. Uma de suas aplicações pode ser a produção de carvão e bio-óleo. O carvão ativado tem um custo elevado, porém é uma opção que apresenta potencial de adsorção e remoção de cianotoxinas e matéria orgânica presentes em água de abastecimento. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade do carvão de serragem e seu potencial para ser aplicado em sistema de purificação de água, através de parâmetros físico/químicos. A serragem foi caracterizada conforme sua composição química, quanto ao teor de lignina, (38%); Hemicelulose (17,8%), holocelulose (53,9%), analises elementar: Carbono (48,3%), Hidrogênio (5,09%), Nitrogênio (0,25%), Oxigênio (46,36%) e imediatas: Cinzas (0,19%), Umidade (4,52%), Material Volátil (90,39%) e carbono fixo (4,9%) para ser utilizada como matéria prima na produção de carvão em reator de leito fixo. As variáveis utilizadas para obtenção do melhor rendimento dos produtos foram: temperatura, taxa de aquecimento, tempo e vazão do gás, de acordo com o planejamento fatorial 24-1. Além da produção, a qualidade do carvão foi verificada por meio de análise imediata: Cinzas (3,42%), Umidade (2,29%), Material volátil (41,04%) e carbono fixo (53,04%). Análise elementar: Carbono (74,36%), Hidrogênio (2,96%), Nitrogênio (0,55%) e oxigênio (22,13%). As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Índice de Azul de Metileno e BET que mostraram que o carvão consiste de microporos com uma área superficial de 1,43819 m²/g evidenciando a existência e a qualidade dos poros presentes no carvão. A eficiência na remoção de matéria orgânica presente na água, foi avaliada utilizando-se filtros descendentes com o carvão obtido. Características físico-químicas e microbiológica da amostra de água foram avaliadas antes e após a filtração. Notou-se que o tempo de saturação do carvão de serragem aconteceu após 10 horas de funcionamento dos filtros, sendo que a maior eficiência na remoção de matéria orgânica ocorreu nas primeiras 3 horas. / Sawdust is a product derived from the use of wood, which can be used economically, transforming and adding value to the productive chain of wood. One of its applications may be the production of coal and bio-oil. Activated carbon has a high cost, but it is an option that presents potential of adsorption and removal of cyanotoxins and organic matter present in water supply. The objective of this work was to analyze the quality of sawdust and its potential to be applied in a water purification system, through physical / chemical parameters. The sawdust was characterized according to its chemical composition, in terms of lignin content (38%); Hemicellulose (17.8%), holocellulose (53.9%), elemental analysis: Carbon (48.3%), Hydrogen (5.09%), Nitrogen (0.25%), Oxygen and immediate: Ash (0.19%), Moisture (4.52%), Volatile Material (90.39%) and fixed carbon (4.9%) to be used as raw material for coal production in bed reactor fixed. The variables used to obtain the best product yield were: temperature, heating rate, time and gas flow, according to factorial design 24-1. In addition to the production, coal quality was verified through immediate analysis: Ash (3.42%), Moisture (2,29%), Volatile material (41.04%) and fixed carbon (53.04%). Elemental analysis: Carbon (74.36%), Hydrogen (2.96%), Nitrogen (0.55%) and oxygen (22.13%). The scanning electron microscopy (SEM), Methylene Blue Index and BET analyzes showed that the coal consists of micropores with a surface area of 1.43819 m² / g evidencing the existence and the quality of the pores present in the coal. The efficiency of removal of organic matter present in the water was evaluated using downstream filters with the obtained carbon. Physical-chemical and microbiological characteristics of the water sample were evaluated before and after filtration. It was observed that the saturation time of sawdust occurred after 10 hours of filter operation, and the highest efficiency in the removal of organic matter occurred in the first 3 hours.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / Os efluentes contaminados por óleos apresentam elevada carga orgânica, a qual em geral é removida de forma insuficiente pelos processos de tratamento convencionais. As técnicas de adsorção e flotação por ar dissolvido (FAD) foram utilizadas neste trabalho, pois têm se mostrado efetivas, devido à flexibilidade, simplicidade na operação, e baixo custo comparativamente às técnicas convencionais. Para aumentar a eficiência de remoção de óleo por FAD, normalmente é introduzido um tensoativo, que facilita o processo de colisão e ascensão. Contudo, sabendo-se da necessidade de pesquisar tensoativos de origem natural em substituição aos sintéticos, que normalmente são de origem de petróleo, foi avaliada a eficiência da flotação utilizando um biossurfactante. Os tratamentos por FAD foram realizados de forma comparativa sem a adição de um coletor para o teste “branco”, utilizando um biossurfactante e um surfactante de origem sintética e comercialmente disponível. A outra técnica utilizada, a adsorção, também seguiu a mesma linha da FAD, utilizando bioadsorventes para remoção do óleo. Os bioadsorventes foram caracterizados por meio de análise química, Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Termogravimetria (TG) e área superficial – BET. A adsorção resultou na remoção de 68% e 74% de óleo utilizando, respectivamente, 1g e 5g do bioadsorvente proveniente de dejetos de aves, e 78% e 90% utilizando 1g e 5g do bioadsorvente proveniente de dejetos de suínos, respectivamente. O resultado da eficiência real da FAD sem coletor foi de 16%, enquanto a maior eficiência real obtida utilizando biossurfactante e surfactante foi de 69% e 9%, respectivamente. Pode-se concluir que o biossurfactante aumenta a eficiência do processo comparativamente quando não foi usado coletor. Da mesma forma, o uso de 50 mL de biossurfactante obteve uma eficiência de remoção real consideravelmente maior que a obtida com 50 ml de oleato de sódio. Além da vantagem de aumentar a eficiência de separação da FAD, a utilização de biossurfactantes possibilita a ampliação de práticas sustentáveis.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5264_1.pdf: 2886740 bytes, checksum: 56c736feadc9b36ed9bc882bab5177fe (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / Moringa oleifera é uma planta tropical com grande importância econômica e de usos industriais e medicinais. Diferentes partes da planta são aplicadas e o extrato de sementes é comumente usado na purificação de água para consumo humano. Ácidos húmicos constituem uma significante fração de matéria orgânica natural que ocorre em rios e constituem o maior problema nas estações de tratamento de água, porque reagem com o cloro formando subprodutos indesejáveis. O objetivo deste trabalho foi investigar a atividade hemaglutinante (AH) em tecidos de M. oleifera, purificar uma lectina de sementes solúvel em salina (SSMoL), avaliar a atividade coagulante de preparações lectínicas e SSMoL na água tratada com caolin e em solução de ácido húmico, caracterizar a afinidade de SSMoL com ácido húmico e investigar a atividade antioxidante em tecidos desta planta. A lectina foi isolada após extração da farinha em NaCl 0,15 M e cromatografia em gel de guar. Ensaios de AH foram realizados na presença de carboidratos, glicoproteínas, ácido húmico e compostos orgânicos halogenados. Experimentos de difusão com o ácido húmico e preparações lectínicas foram efetuados em gel de agarose. Atividade antioxidante foi investigada em extratos etanólicos (E1) e salinos (E2) de M. oleifera a partir de flores, raques da inflorescência e da folha, sementes, tecidos de folhas e tecido fundamental do tronco. A capacidade de capturar radical livre (RSC) de extratos e padrões antioxidantes foi determinada com dot-blots em placa de cromatografia em camada fina corada com solução do radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) 0,4 mM. Ensaios espectrofotométricos foram realizados (515 nm); extratos foram analisados com vários reagentes para classe de compostos associados com atividade antioxidante. Atividade lectínica foi detectada em extratos salinos a partir de flores, raque da inflorescência, sementes, tecido de folha e tecido fundamental do tronco. SSMoL aglutinou eritrócitos de coelho e humanos e foi ativa na faixa de pH 4,0 a 9,0. Também, AH de extratos de tecidos e SSMoL foram inibidas por carboidratos e glicoproteínas; azocaseína e asialofetuína aboliram a AH de SSMoL. AH do extrato, fração e SSMoL diminuiu significantemente na presença do ácido húmico. Nenhum efeito foi observado na presença dos ácidos tricloroacético e dicloroacético ou clorofórmio. Bandas de precipitação foram observadas através de difusão em gel entre ácido húmico, preparações e SSMoL. A lectina básica foi termoestável a 100 °C durante 7horas. SDS-PAGE, em condições redutoras, revelou duas bandas. Preparações de sementes e SSMoL apresentaram atividade coagulante similar ao controle positivo, sulfato de alumínio. Componentes antioxidantes foram detectados em todos E1 e E2 de flores, raque da inflorescência e tecido de folha por redução do DPPH após 30 min. Extrato de folha mostrou melhor RSC; antioxidantes presentes em E2 reagiram mais lentamente com o radical DPPH. Flavonóides foram detectados em E1 e E2; esteróides e triterpenóides foram detectados em E1. O cromatograma revelado com solução metanólica difenilborinato-2- etilamina (p/v) mostrou que flores, raques da inflorescência e da folha, bem como tecido de folha de E1 continham pelo menos três flavonóides com os mesmos valores de Rf (0,18, 0,38 e 0,44, respectivamente). Flor e folha de E2 mostraram pelo menos dois flavonóides (Rf 0,35, 0,63 e 0,16, 0,34, respectivamente). Quando DPPH foi usado para revelar o cromatograma, a presença de componentes antioxidantes foi confirmada em todos os extratos. Em conclusão, extratos de tecidos distintos de M. oleifera mostraram AH. Uma lectina foi purificada usando um método simples, após definido o protocolo. Extrato, fração e SSMoL mostraram propriedades coagulantes na água tratada com caolin e em solução de ácido húmico. Resultados similares foram encontrados com o sulfato de alumínio, o mais comum coagulante sintético usado no tratamento da água em todo mundo. Contudo, preparações de sementes de M. oleifera e SSMoL podem ser aplicadas no tratamento da água para remover ácidos húmicos. Extratos etanólicos e salinos de tecidos de M. oleifera possuem componentes antioxidantes

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The water pollution causes changes in physical, chemical and biological water, which interfere with their quality, preventing its use for human consumption. Most chemical contaminants in surface water are related to industrial and agricultural sources. Since, with farming the Brazil pollute existing water resources making use of pesticides and fertilizers. This study aims to develop a fast and efficient method based on extraction techniques in solid phase (SPE) and high-performance liquid chromatography with UV detection in the ultraviolet and visible with diode array (HPLC UV-Vis / DAD) for the determination of pesticides, endocrine disruptors, epoxiconazole, fenarimol, fenbuconazole, flusilazole, flutriafol, and vinclozolin in water using biocarvões produced from agro-industry waste as an alternative sorbent for SPE. Tests with the analytes allowed the adjustment of the chromatographic conditions for simultaneous analysis of five selected pesticides. The optimal condition for the extraction of analytes was performed using 0.5 g of adsorbent to 50 mL of ultrapure water and eluted with 5 mL of acetonitrile. The biochar produced from coconut waste was tested as an adsorbent for the extraction by SPE and showed good recovery results between 75% ± 9 - 119 ± 12% for the concentration levels of 0.5 to 1 ug mL-1. The parameters studied to validate the method were: linearity and sensitivity, obtaining a good sensitivity and linear response with 0.9998 coefficients in the range of 0.01 to 10 ug mL-1; precision based on the precision of measurements (Intra) and intermediate precision (interday), obtaining results of 0.1-1%, 0.6-1%, respectively; accuracy with recovery values of 60 ± 37% - 117 ± 3% to the concentration levels of from 0.025 to 0.1 mg L-1 and 75 ± 9% - 119 ± 12% for levels 0.5 to 1 ug mL- 1 related to the biochar and C18, respectively. The LD 0.01 to 0.025 in range and LQ from 0.025 to 0.5 ug mL-1. The method developed was adequate for the determination of pesticides in water samples. / A poluição aquática provoca mudanças nas características físicas, químicas e biológicas das águas, as quais interferem na sua qualidade, impossibilitando o seu uso para o consumo humano. A maioria dos contaminantes químicos presentes em águas superficiais estão relacionados às fontes industriais e agrícolas. Uma vez que, com a atividade agrícola o Brasil polui os recursos hídricos existentes fazendo uso de agrotóxicos e fertilizantes. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método rápido e eficiente baseado nas técnicas de extração em fase sólida (SPE) e cromatografia líquida de alta eficiência com detector espectrofotométrico na região do ultravioleta e visível com arranjo de diodos (HPLC UV-Vis/DAD) para a determinação dos agrotóxicos, perturbadores endócrinos, epoxiconazol, fenarimol, fenbuconazol, flusilazol, flutriafol, e vinclozolina, em água, utilizando biocarvões produzidos a partir de rejeitos de agroindústria, como adsorvente alternativo para a SPE. Testes realizados com os analitos permitiram o ajuste das condições cromatográficas para análise simultânea de cinco agrotóxicos selecionados. A condição ótima de extração dos analítos consistiu em utilizar 0,5 g do adsorvente para 50 mL de água ultrapurificada e eluição com 5 mL de acetonitrila. O biocarvão produzido a partir de rejeitos de coco foi testado como adsorvente para a extração por SPE e apresentou resultados satisfatórios de recuperação entre 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis de concentração 0,5 a 1 μg mL-1. Os parâmetros estudados para a validação do método foram: linearidade e sensibilidade, obtendo-se uma boa sensibilidade e resposta linear com coeficientes de 0,9998 no intervalo de 0,01 a 10 μg mL-1; precisão com base nos estudos de repetibilidade (intradia) e precisão intermediária (interdia), obtendo-se resultados de 0,1–1%, 0,6–1%, respectivamente; exatidão com valores de recuperação entre 60 ± 37% – 117 ± 3%, para os níveis de concentração 0,025 a 0,1 μg mL-1 e 75 ± 9% – 119 ± 12% para os níveis 0,5 a 1 μg mL-1, com relação ao C18 e o biocarvão, respectivamente. O LD no intervalo de 0,01–0,025 e LQ 0,025-0,5 μg mL-1. O método desenvolvido se mostrou adequado para determinação de agrotóxicos em amostras de água.