Incineração pode ser considerado um método terminal para a disposição de resíduos. Apesar de toda vantagem que possa apresentar, a oposição a este tipo de tratamento tem sido frequentemente renovada em função de traços de dioxinas cloradas, furanos clorados e outros compostos detectados nos efluentes gasosos de incineradores de resíduos. A eficiência de Incineradores é medida pela remoção e destruição de compostos e pela emissão de produtos de combustão incompleta -PCI (ex. Dioxinas, Furanos, etc). Neste trabalho propomos a utilização do reagente de Fenton como sistema de oxidação auxiliar em um incinerador com forno de camara rotativa. O objetivo deste trabalho foi aumentar a Eficiência de Destruição e Remoção de compostos e diminuir a emissão de PCIs. A reação de Fenton é dada pela equação [1]. Fe2+ + H2O2 ←→ Fe3+ + *OH + OH- [1] Em condições ácidas o radical hidroxila apresenta potencial de oxidação Eo = 2,33 v. No processo oxidativo de Fenton normalmente 40 a 60 % do carbono é convertido a CO2 , dependendo da quantidade de Fe2+, peróxido e da temperatura da solução. Durante os testes foram efetuados 12 coletas dos efluentes gasosos, 6 com a utilização do reagente de Fenton e 6 sem o seu uso. Houve redução em 79 % da Taxa de emissão de compostos orgânicos e 97 % na redução da taxa de emissão de Dioxinas e Furanos (PCIs). 12 amostras de efluentes líquidos industriais contendo solventes também foram tratadas a temperatura ambiente com reagente de Fenton. Os resultados obtidos mostraram redução de 100 % a 47 % na concentração dos solventes. / Incineration can be considerate a terminal method for residue disposition. Beside the advantage that it could show the oposition to this kind of treatment has been frequently renovated based on chlorinated dioxines, chlorinated furanes traces and others detectable compounds that apear on the waste gases from incinerators. The efficience of incinerators is measered by the destruction and remotion of feed in compounds (DRE - Destruction and Remotion Efficiency) and emission of products formed by incomplete combustion (ICP), e.g. Dioxinas, Furanos etc. In this work we propose the use of Fenton\'s reagent as an auxiliar oxidation system in a rotatory kiln incinerator. The aim was increase the efficience of destruction and remotion (DRE) and decrease ICP emission. Fenton\'s reaction can be defined in the equation [1]. Fe2+ + H2O2 ←→ Fe3+ + *OH + OH- [1] On acidic conditions the hydroxyl radical show oxidation potential Eo = 2,33 v. On the Fenton\'s oxidative process normaly 40 to 60 % of the carbon is converted to CO2 , depending on Fe2+ and peroxide concentration and solution\'s temperature. During the experimental step 12 samples from waste gases were taken, 6 of them using Fenton\'s treatment and other 6 without auxiliary oxidation. There were a reduction of 79 % on the emission of organic compounds and a reduction of 97 % on the emission of Polychlorinated Dioxines e Furanes (ICPs). 12 samples of industrial waste water were also treated with Fenton\'s reagent at room temperature. The results showed solvent concentration reduction from 100 % to 47 %.

O trabalho desenvolvido consistiu na síntese eletroquíca de 4 polímeros conjugados da família dos PPVs, substituídos por cadeias laterais formadas por unidades - CORS (tioéster) com grupos R de comprimentos distintos. A caracterização desses polímeros foi feita por métodos espectroscópicos, análises térmicas e cromatografia por exclusão de tamanho. Os polímeros foram dopados com ácido canforsulfônico. Sensores foram construídos pela deposição de filmes poliméricos finos sobre eletrodos interdigitados. Suas respostas resistivas, frente à exposição aos vapores de substâncias voláteis, foram estudadas. Um equipamento foi desenvolvido para testar os sensores. Através dessa ferramenta, os sensores foram conectados a condutivímetros, cujas saídas foram lidas e digitalizadas por um microcontrolador, qeu enviou esses dados a um computador (PC). O conjunto de dados colhidos permitiu gerar gráficos de resposta vs. tempo e de PCA (análise das componentes principais), utilizados na avaliação da seletividade dos sensores. Os sensores foram expostos a ar saturado com vapores de compostos orgânicos voláteis. Os resultados mostraram que esses são capazes de distinguir os compostos testados. O arranjo de alguns sensores diferentes gerou padrões distintos de resposta para cada substância analisada, possibilitando o emprego de programas de reconhecimento de padrões na avaliação dos analitos. Em testes com odores mais complexos, os sensores foram expostos aos vapores de diversas marcas de café e de cerveja que evidenciaram a seletividade. O desempenho dos sensores em análises quantitativas foi avaliado por meio da exposição aos vapores de soluções alcoólicas aquosas. Foi verificada a sensibilidade dos sensores à quantidade de etanol presente nas soluções. Através do método de adição de padrão foi possível determinar o teor de etanol em bebidas alcoólicas comerciais. / The electrosynthesis of four conjugated polymers of the PPV family, presenting as side-chains -COSR (thioester) groups of different lengths, is described. These polymers were characterised spectroscopically, by thermal analyses and by size exclusion chromatography (SEC). The polymers were doped with 10-camphorsulfonic acid. Casting thin polymeric films onto interdigitated electrodes assembled sensors whose response and selectivity were evaluated by exposing them to volatile organic compounds (VOCs). The resistance over the contact pairs was continuously monitored with an accurate conductivity meter connected via an analogue-to-digital converter to a PC in which a software enabled plotting resistance vs. time graphs and PCA (principal component analysis) plots. The sensors were able to discriminate the tested VOCs showing a different response pattern for each compound. The sensors also exhibited good selectivity when exposed to complex odours as, for instance, different brands of coffee and beer. They were also tested in quantitative analyses allowing determination of the ethanol content in alcoholic drinks.

O co-processamento de resíduos em fornos de cimenteiras é uma alternativa de destinação de resíduos que consiste em substituir combustíveis ou matérias primas usados na fabricação do clínquer por diversos resíduos que apresentem poder calorífico e propriedades similares. Os resíduos são co-processados a temperaturas altas, porém podem ocorrer emissões de diversos poluentes devido a variedade de resíduos que podem ser co-processados. Entre esses poluentes estão os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPA), que podem ser emitidos nas chaminés dos fornos das cimenteiras, ou também podem estar presentes no ambiente interno das mesmas. Considerando que os HPA são compostos orgânicos que apresentam potencial carcinogênico e/ou mutagênico, e assim oferecem risco à saúde humana, esse estudo tem o objetivo apresentar uma avaliação preliminar da presença e dos níveis de concentração de HPA em uma indústria de cimento que co-processa resíduos. As análises de HPA no ambiente ocupacional foram realizadas seguindo a metodologia proposta do NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health). Para isso utilizou-se como ferramenta analítica a técnica de cromatografia a líquido de alto desempenho (CLAE) com detecção por fluorescência, acompanhada da otimização e avaliação dos principais parâmetros analíticos do método, possibilitando assim a determinação dos 17 HPA prioritários pela NIOSH com confiabilidade analítica. Os resultados indicaram a presença de vários HPA no ambiente de trabalho estudado, porém numa concentração baixa (faixa de ng.m-3) e dentro da faixa de concentração encontrada em trabalhos em ambientes convencionais. Este estudo foi desenvolvido com a colaboração da FUNDACENTRO/MTE. / The co-processing of residues in furnaces of cement industries is an alternative to dispose residues by substituting conventional combustibles and raw materials used for production of clinker by diverse organic residues of similar properties and calorific power. Co-processing is made at high temperatures, but emission of diverse pollutants may occur as a consequence of the large diversity of residues that are processed. Among these pollutants, Polycyclic Hydrocarbons (PAH) may be either emitted in the chimneys of the furnaces, or be present in the interior ambient of these industries. PAH pose risk to human health because they are organic compounds having potential carcinogenic and mutagenic activities. The present study aims to show the results of a preliminary evaluation of the presence and concentration levels of PAH in a cement industry co-processing residues. PAH analyses in the occupational environment were made according the methodology recommended by NIOSH (National Institute of Occupational Safety and Health). High performance chromatography (HPLC) with fluorescence detection was the analytical technique used for analyses. Optimization and evaluation of the major analytical parameters allowed the determination of the 17 PAH prioritized by NIOSH to be made with analytical confidence. Results showed the presence of several PAH in the studied environment, but at low concentrations (in the range of ng.m-3). These concentrations are of similar magnitude to the ones found in conventional environments. The present study was made in collaboration with FUNDACENTRO/MTE.

Este trabalho apresenta os resultados de um estudo comparativo das concentrações de alguns elementos de origem antrópica e de constituição, na forma lixiviada e total, em amostras de sedimentos, coletadas no Canal de São Sebastião e Ubatuba, litoral norte de São Paulo. Dois métodos de dissolução de amostras foram usados: EPA 3051 para a fração lixiviada e o método EPA 3052, seguido por uma etapa de digestão em vaso aberto com adição de ácido bórico, para a determinação dos elementos na forma total. A determinação dos elementos Al, Fe, Na, K, Mg, Ti, Ca, S, P, V, Cr, Mn, Ni, Zn, Sr, Co, Cu, Cd, Mo e Pb foi feita por ICP-OES, depois de elaboração de programas analíticos adequados, levando em conta possíveis interferências de matriz e usando materiais de referência certificados. Muito embora a Ilha Anchieta, em Ubatuba, compreenda uma região não poluída, os resultados indicam um processo de deposição, causado por atividades antrópicas locais, perto da área continental. O estudo comparativo entre os dois locais revelou um processo de deposição no Canal de São Sebastião causado pela influência de atividades antrópicas nessa área, principalmente devido à presença de um terminal marinho de descarga de óleo e despejos de esgotos. / This work presents the results of a comparative study of some anthropic and constituent elements. Their concentrations were determined as leachable and total form, in sediments samples, collected in São Sebastião\'s Channel and Ubatuba, north coast of São Paulo, Brazil. Two methods of samples dissolution were used: EPA 3051 for leachable fraction and the method EPA 3052, followed by an open vessel digestion step with addition of boric acid, for the total ones. The determination of the elements Al, Fe, Na, K, Mg, Ti, Ca, S, P, V, Cr, Mn, Ni, Zn, Sr, Co, Cu, Cd, Mo and Pb was made through ICP-OES, after elaboration of suitable analytical programs, taking into account the possible matrix interference, using certified reference materials. Although Ilha Anchieta, in Ubatuba, comprises a not polluted region, the results indicated a deposition process, caused by anthropic local activities, near the continental area. The comparative study among the two sampling sites, revealed a certain depositional process in São Sebastião\'s Channel, caused by the influence of anthropic activities in this area, mainly due a presence of a marine terminal of oil and sewage discharges.

A Universidade de São Paulo (Instituto de Química e Faculdade de Ciências Farmacêuticas) e FUNDACENTRO têm desenvolvido um projeto nos pólos de fabricação de peças de torneiras e registros de Loanda/PR, visando a avaliação do ambiente de trabalho. Considerando as etapas do processo de fundição de latão para a confecção dos produtos, há a presença de fumos metálicos, provenientes da fundição e vazamento, que podem acarretar na intoxicação dos trabalhadores e, conseqüentemente, faz-se necessária a avaliação do risco ocupacional. Esta avaliação consiste da caracterização das partículas através da determinação de seus constituintes em massa por volume de ardo ambiente de trabalho. A concentração para particulados é expressa em µg m-3. Para isso, foi aplicada metodologia específica e reconhecida do National Institute of Organization Safety (NIOSH), a qual recomenda a utilização de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (ICP OES) para a determinação de As, Cd, Mn, Ni e Pb em amostras de ar. Foi proposta uma alternativa utilizando a voltametria de acumulação com redissolução anódica com eletrodo de gota pendente de mercúrio para a determinação de Cd e Pb, além da voltametria adsortiva com redissolução catódica com o mesmo eletrodo para Ni e voltametria de redissolução catódica com eletrodo de diamante dopado com boro para Mn, sendo que utilizou-se onda quadrada para a obtenção de todos os voltamogramas. De acordo com os resultados obtidos, foram propostas alterações tecnológicas no processo e adequação dos equipamentos de proteção no intuito de proteger a saúde e o bem estar dos trabalhadores, bem como evitar danos ao meio ambiente. / The Universidade de São Paulo, Instituto de Química e Faculdade de Ciências Farmacêuticas (University of São Paulo, Institute of Chemistry and Pharmaceutical Sciences College) and FUNDACENTRO have developed a project at the manufacturing facilities of stopcocks and faucet parts in Loanda/PR, aiming the evaluation of workplaces. Considering the stages of the brass foundry process in manufacturing those products, there are metallic fumes, originating from metal melting and pouring, which can result in human intoxication and, therefore, it is necessary to make an assessment of the occupational exposure. This assessment consists of collecting the particulate, measuring the mass of the contaminant, and then calculating the concentration by dividing the mass by the volume of sampled air. For particulates, concentration is expressed as µg m-3. For this assessment, it was applied a specific and recognized method of the National Institute of Organization Safety Health (NIOSH) which recommends the use of the technique of inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP OES) to determine As, Cd, Mn, Ni and Pb in air samples. It was proposed an alternative method using the anodic stripping voltammetry with hanging mercury drop electrode (HMDE) to determine Cd and Pb, in addition to cathodic adsorptive stripping voltammetry with HMDE to determine Ni and cathodic stripping voltammetry with boron-doped diamond electrode to determine Mn. For these procedures were used square wave voltammetry to record all the voltammograms. According to the results of this work, we proposed technological changes in the production process and the adequacy of protection equipment in order to protect the health and well-being of workers, as well as to avoid damages to the environment.

A dissolução de minerais de fósforo constitui fonte natural deste elemento nos corpos d\'água, mantendo uma concentração da ordem de µgL-1, suficiente para sustentar o equilíbrio bioquímico nesses sistemas. Uma evidência da influência do homem, é o aumento das concentrações de fósforo no ambiente aquático, contribuindo para o fenômeno da eutroficação. A área de estudo é um setor da região metropolitana de São Paulo, nos municípios de Diadema e São Bernardo do Campo, bacia do Ribeirão dos Meninos. Os corpos d\'água avaliados foram o Córrego da Linha Camargo, Córrego da Av. Juscelino Kubitschek (drenos de área residencial), Córrego Pindorama (dreno de área industrial) e Ribeirão dos Couros (dreno de área mista). Foram determinados nos corpos d\'água fósforo total dissolvido, cloreto, sódio, ferro, cálcio e pH. Os córregos que drenam as áreas com ocupação residencial apresentaram máximos de concentração para fósforo no período da manhã, em 100% dos eventos avaliados. Na área industrial (Córrego Pindorama), os máximos ocorrem no período da tarde (67% de freqüência), por vezes estendendo-se para a noite (20%). Para a área de ocupação mista (Ribeirão dos Couros), os resultados são semelhantes ao Córrego Pindorama, sugerindo ser o setor industrial da região, regente quanto à contaminação do rio por estes compostos. Quanto aos outros parâmetros estudados, somente a dinâmica de variação do íon sódio assemelha- e à do fósforo. Os resultados indicaram que o comportamento dos compostos dissolvidos de fósforo é dependente do padrão de ocupação da área drenada, podendo ser utilizado como parâmetro para definição do tipo de atividade antrópica predominante de uma região. Para ambientes urbanos, onde a ocupação do solo está relacionada à organização social humana, foi demonstrado pelo estudo de alguns casos que o comportamento dos compostos dissolvidos de fósforo é característico, e dependente da área drenada pelos corpos d\'água. / The leaching of phosphate from rocks is the natural process that supplies to the water bodies steady state concentrations of phosphorus at the µg.L-1 level which supports biochemical processes in these systems. Higher phosphorus contents are an evidence of anthropogenic action that ultimately generates the phenomenon of eutrophication. The study area was chosen at Diadema and São Bernardo do Campo counties which are included in São Paulo City metropolitan region. Monitoring points were set at the urban creeks: Linha Camargo and Avenida Juscelino Kubstchek (residencial districts), Pindorama (industrial district) and Couros (mixed use district) all of them subsidiaries of the Meninos River (a major component of the Tietê River basin). Total dissolved phosphate, chloride, sodium, calcium and iron ions together with pH were monitored periodically over a whole year. The dissolved phosphate concentration exhibits peaks at the morning in the streams from residential districts, in 100% of the samples taken. In creeks of industrial districts afternoon peaks are more frequent (67%), sometimes extending to the evening (20%). The stream situated in the mixed use district showed figures similar to those of the industrial one, indicating industrial activity as the prevailing discharging agent. Among the other parameters measured only the sodium ion showed behavior correlated to the phosphate. The collected data lead to the conclusions that the dissolved phosphate concentrations in urban streams are related to the land use patterns of the drained area and that this parameter can be taken as a means of evaluating the dominant anthropogenic activity at an urban district. At urban places, where the land use pattern is related to the social organization, some case studies conducted in this thesis have shown that the behavior of dissolved phosphate concentrations in streams of water is characterized by human occupation pattern in the drained basins.

Este tese de doutoramento versa sobre o estudo de estabilidade e caracterização de amostras de sedimentos de fundo fluviais de um ambiente contaminado, o Rio Tietê, São Paulo, Brasil. O trecho escolhido é considerado altamente contaminado, entre os reservatórios de Pirapora do Bom Jesus e de Barra Bonita, num total de 260 Km. Dez estações amostrais foram realizadas. As amostras foram mantidas a 4°C, na ausência de luz e sob atmosfera de nitrogênio. O estudo de estabilidade, realizado através de medidas mensais de potencial redox e de pH, durante um período de dois anos, indicou que as condições de estocagem utilizadas reproduzem de modo muito satisfatório as condições originais de amostragem. Os valores de potencial redox mostraram que a maioria das amostras são anóxidas. Foi desenvolvida uma metodologia simples e precisa para a determinação de sulfeto ácido volátil (SAV). Os resultados indicam níveis muito elevados no reservatório de Pirapora (450 µmol/g) e muito menores em Barra Bonita (3,2 µmol/g). Foi observada uma forte correlação entre o potencial redox (EH) e (pS) (0,9930), sugerindo que o par redox Sn2-/S0 controla o potencial redox no trecho anóxido. Os resultados de carbono orgânico indicam um elevado consumo de matéria orgânica nas condições anóxidas. Ácidos húmicos isolados de algumas amostras indicaram uma relação C/H e C/N típica de substâncias húmicas de solo. Com relação à presença de metais pesados, foram encontrados níveis elevados em Pirapora, superiores aos de folhelho médio: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Fe, 6,3%; Mn; 167 ppm). Em Barra Bonita os resultados foram semelhantes aos de folhelho médio, não indicando haver contaminação por metais pesados neste ponto. Os resultados percentuais de metais potencialmente biodisponíveis, que indicam contaminação recente, revelaram que Pirapora é uma fonte potencial de contaminação para Cu (73%); Pb(41%); Cd (53%) e Ni (81%). A comparação destes resultados com o método de extração sequencial possibilitam inferir que embora o ambiente seja anóxido e sulfídrico, esses metais estão na forma de complexos lábeis e solúveis, como polissulfetos, contrariando as solubilidades de equilíbrio dadas pelos valores de constantes de solubilidade. As análises granulométricas indicaram a presença de uma elevada fração de silte e argila em Pirapora, sugerindo que o sedimento de Pirapora tem um importante papel na redistribuição dos metais à coluna d\'água. A microscopia eletrônica de varredura sugeriu contaminação nas amostras de Pirapora por metais pesados. O método de extração sequencial indicou que os metais contaminantes estão associados preferencialmente às frações facilmente redutível, moderadamente redutível, e de sulfetos e matéria orgânica. / The aim of this doctor thesis is the study of stability and characterization of depth fluvial sediments samples from a contaminated environment, Tietê River, São Paulo, Brazil. The interval choose was the most contaminated one, between Pirapora and Barra Bonita reservoirs, in a distance of 260 Km. Ten sampling stations were done.The samples were keep at 4°C, in the dark and under nitrogen atmosphere, the stability study, carried out under mensal measurements of EH and pH, in the time of 2 years, indicated that sampling conditions adopted reproduced very simillary the original sampling conditions. The EH values showed that the environment is anoxic. It was develop a realibility and simple methodology to the determination of AVS. The results indicates high levels of AVS in the Pirapora reservoir (450 µmol/g) and so smaller in Barra Bonita reservoir (3,2 µmol/g ). A strong correlation was observed between EH and pS (0,9930), suggests that the redox pair Sn2-/ S0 controls the redox potential in the anoxic zone of the river. The organic carbon indicates a strongly consumption of the organic matter in anoxic conditions. Some samples of isolated humic acids indicated a tipical C/H and C/N ratio founded in soils. As despite to heavy metals contamination, high levels were found in Pirapora reservoir, greather as average shale: (Cu, 167 ppm; Cr, 206 ppm; Pb, 259 ppm; Cd, 7,4 ppm; Zn, 573 ppm; Ni, 130 ppm; Mn; 167 ppm; Fe, 6,3%). In the Barra Bonita reservoir, the levels were simmillary as the average shale, and consequently, do not contaminated. the percentual results of bioavailable potentially metals, that represents recent contamination, indicates that Pirapora reservoir is a hot spot to contamination the water column to Cu (73%); Pb(41 %); Cd (53%) e Ni (81 %). The comparison between this results and sequential extraction methods one, can be inferred that although the environment are anoxic and sulfidic, heavy metals are as solubles labile polysulphide complexes, in oppositioning to solubility of sulfide salts given as solubility constants theoretical values. The grain size analysis indicates a significant silte and clay fractions in Pirapora, suggests that the sediments play an important role in redistribuition of heavy metals to the water column. The scanning electronic microscopy shows a heavy metals contamination in Pirapora sediments. The sequential extraction method indicates that metals contaminants are preferentially distribuited in easily reducible, moderately reducible and sulfidic and organic fractions

Com o intuito de viabilizar, ambiental e economicamente, a mineralização de substâncias fenólicas presentes em águas e efluentes, foram estudadas as moléculas do timol (C10H14O TOH, a 200 mg L-1) e do bisfenol-A (C15H16O2 BPA, a 25 mg L-1) utilizando Processos Oxidativos Avançados (POA), no caso, ozônio (O3), radiação ultravioleta (UV) e peróxido de hidrogênio (H2O2) que, quando combinados, ou em condições específicas, promovem a geração de radicais hidroxila (OH), um poderoso oxidante. O sistema de tratamento utilizado foi desenvolvido no próprio Laboratório de Tratamento de Resíduos do CENA/USP. O TOH e o BPA foram submetidos a tratamento em pH 3 e 11, com O3 (1,98 g h-1) e UV (0, 8 e 32 watts). Adicionalmente, o TOH foi tratado também com H2O2 (0, 1.176 e 2.352 mg), totalizando 18 tratamentos para o TOH e 6 para o BPA. A eficiência dos tratamentos foi avaliada a partir da porcentagem de remoção do carbono orgânico total (TOC). Para ambas as moléculas, a combinação 1,98 g h-1 de O3, 32 watts UV e ausência de H2O2, em pH 3, apresentou os melhores resultados de conversão de TOC a CO2, especificamente 99,6 ± 0,6% em 90 minutos para o timol e 93,9 ± 0,6% de mineralização de bisfenol-A em 60 minutos de tratamento. Este tratamento foi então reproduzido no resíduo de timol gerado pelos laboratórios do CENA/USP e o resultado obtido foi de 92,64 ± 1,2%, um pouco inferior ao obtido para a solução de TOH, provavelmente devido à presença de outras substâncias. As soluções (TOH e BPA) e o resíduo (TOH) tratados foram submetidos à análise de fenóis totais, obtendo-se resultados inferiores ao exigido (0,5 mg L-1 de fenóis totais) pelas resoluções CONAMA 357/2005 e 397/2008 para a disposição em corpos hídricos. Realizaram-se também ensaios de toxicidade com os organismos Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna e Hydra attenuata (que representam os distintos níveis tróficos da cadeia alimentar), que evidenciaram redução da toxicidade das soluções de TOH e BPA após tratamento, sendo que o mesmo não ocorreu para o resíduo de timol, provavelmente devido à sua constituição. Os resultados indicam que o tempo de tratamento seria uma variável importante a ser estudada no tratamento dos resíduos de TOH gerados nos laboratórios do CENA/USP. Os POA (O3/UV e O3/UV/H2O2) propostos no presente trabalho mostraram-se uma alternativa adequada, eficiente e com custos competitivos em relação a outras tecnologias no tratamento destes compostos fenólicos / In order to facilitate, environmentally and economically the mineralization of phenolic substances present in water and wastewater, a study was carried out with the molecules of thymol (C10H14O TOH, in a concentration of 200 mg L-1) and bisphenol-A (C15H16O2 BPA, in a concentration of 25 mg L-1) using Advanced Oxidation Processes (AOP). The AOP used were ozone (O3), ultraviolet radiation (UV) and hydrogen peroxide (H2O2) which, when combined or in specific conditions, promote a hydroxyl radicals (OH) formation, a powerful oxidant. The line system used was developed in the Residues Treatment Laboratory at CENA/USP. The TOH and BPA were submitted to the treatment at pH 3 and 11, with O3 (1.98 g h-1) and UV (0.8 and 32 watts). Additionally, the TOH was also treated with H2O2 (0, 1,176 and 2,352 mg), totalizing 18 treatments for TOH and 6 for BPA. The treatments efficiency was assessed by the percentage of total organic carbon (TOC) removed. For both molecules, the combination of 1.98 g h-1 of O3, 32 watts of UV and absence of H2O2, at pH 3, showed the best conversion of TOC to CO2, specifically 99.6 ± 0.6% of TOH in 90 minutes and 93.9 ± 0.6% of BPA in 60 minutes of treatment. This treatment was reproduced in the TOH residue generated by the CENA/USP laboratories. The TOC removal was 92.6 ± 1.2%, slightly lower than that obtained for the solution of TOH, probably due to the presence of other substances. The solutions (BPA and TOH) and the residue (TOH) treated were submitted to the total phenols analysis, resulting in values lower than demanded (0.5 mg L-1 of total phenols) by the law in force (CONAMA 357/2005 and 397/2008), which regulates the discharge of wastewater in the environment. We carried out also toxicological tests with the organisms Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna and Hydra attenuate (representing species in different levels of the food chain). The toxicity of solutions (TOH and BPA) decreased after treatment, but the same results were not observed in the TOH residue, probably due to its composition. The results show that treatment time is an important variable that should be studied for treatment of TOH residue generated in the CENA/USP laboratories. The AOP (O3/UV and O3/UV/H2O2) proposed showed up as a suitable alternative in terms of efficiency and cost-competitive when compared with other technologies to treatment of these phenolic compounds

A gestão dos resíduos de construção e demolição (RCD) representa um desafio ambiental tornando inequívoca a necessidade de propor alternativas para os processos desde a sua geração até sua destinação final. Para tal, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prioriza, por exemplo, a reciclagem dos RCD, todavia esta prática ainda está se consolidando no Brasil. O objetivo desta tese consistiu na avaliação química e ambiental da utilização dos agregados reciclados de RCD como substrato para cultivo de gramíneas como alternativa à reciclagem destes resíduos. Para tal, realizou-se inicialmente a investigação físico-química dos agregados reciclados amostrados em Piracicaba/SP e Americana/SP. As análises de difração de raios-X indicaram maiores proporções de quartzo e também a presença de calcita representando cerca de 5,0 % das amostras. Quanto a análise dos teores de elementos nutrientes e potencialmente tóxicos, os resultados para Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P e S apresentaram distribuição normal, indicando que estes elementos estão presentes em concentrações estimáveis, já para Al, Ba, B, Cd, Na, Pb e Cl- apresentaram distribuição log-normal e As, Cr e Mo não tiveram distribuição atribuída, indicando que esses são particularmente dependentes das fontes de RCD assim como o pH e a condutividade elétrica, embora não fossem determinadas concentrações acima dos limites normativos. Fisicamente, os agregados reciclados de RCD apresentam baixa capacidade de retenção de água e de íons que podem ser elevadas pela adição de matéria orgânica, que apresenta baixa concentração nos RCD conforme análise de fertilidade que também indicou concentrações altas de nutrientes como Ca, Mg, S, Cu, Fe e Zn. Mesmo não apresentando concentrações tóxicas, os agregados reciclados foram submetidos a uma série de testes ecotoxicológicos, sendo realizados ensaios de lixiviação que apontaram como baixa a mobilidade de metais tanto na ausência quanto na presença de matéria orgânica, que também diminuiu a lixiviação de sulfatos e amônio. A necessidade de matéria orgânica foi confirmada nos testes de germinação de sementes, onde a quantidade de 5,0 % (m/m) adicionada aos agregados reciclados de RCD tiveram resultados semelhantes em porcentagem, área e matéria seca em relação a um solo controle. Ainda quanto os testes ecotoxicológicos, extratos solubilizados de RCD não tiveram efeito quando submetidos a bioensaios in vitro utilizando bactérias luminescentes Vibrio fischeri e leveduras Saccharomyces cerevisiae. Por fim, experimento em casa de vegetação para o cultivo da grama-esmeralda (Zoysia japônica) indicou equivalência (p > 0,05) no desenvolvimento das gramíneas em relação a um solo controle, porém o desenvolvimento apresentou decréscimo após o 2º corte (180 dias de experimento), sendo necessário adicionar fontes de N e K. A análise química dos agregados reciclados após o cultivo indicou que os nutrientes foram normalmente absorvidos pelas plantas. Por todos esses aspectos, é-se levado a inferir que os agregados reciclados de RCD são viáveis química e ambientalmente para aplicação como substratos / The management of construction and demolition waste (CDW) represents an environmental challenge making it unequivocal the need to propose alternatives for the processes from their generation to their final destination. To this end, the Brazilian Solid Waste Policy prioritizes, for example, the recycling of CDWs, but this practice is still consolidating in Brazil. The objective of this thesis consisted in the chemical and environmental evaluation of the use of recycled RCD aggregates as a substrate for grass cultivation as an alternative to the recycling of these residues. For this, the physicochemical investigation of the recycled aggregates sampled in Piracicaba/SP and Americana/SP was initially carried out by X-ray diffraction analysis which indicated higher quartz ratios and also the presence of calcite representing about 5.0 % of the samples. The results for Ca, Co, Fe, K, Mg, Mn, Ni, P and S presented a normal distribution, indicating that these elements are present in estimable concentrations, however Al, Ba, B, Cd, Na, Pb and Cl- showed log-normal distribution and As, Cr and Mo had no assigned distribution, indicating that these are particularly dependent on CDW sources as well as pH and electrical conductivity, although they were not certain concentrations above the regulatory limits. Physically, recycled CDW aggregates have low water and ion retention capacity, which can be increased by the addition of organic matter, that presents a low concentration in CDWs according to fertility analysis, which also indicated high concentrations of nutrients such as Ca, Mg, S, Cu, Fe and Zn. Even though no toxic concentrations were present, the recycled aggregates were submitted to a series of ecotoxicological tests. Leaching tests were carried out which indicated that the metal mobility was low both in the absence and presence of organic matter, which also decreased the sulfate and ammonium leaching. The need for organic matter was confirmed in seed germination tests, where the amount of 5.0% (m/m) added to the recycled CDW aggregates had similar results in percentage, area and dry matter in relation to a control soil. As for the ecotoxicological tests, solubilized CDW extracts had no effect when subjected to in vitro bioassays using luminescent bacteria Vibrio fischeri and Saccharomyces cerevisiae. Finally, greenhouse experiment for the cultivation of emerald grass (Zoysia japonica) indicated equivalence (p > 0.05) in the development of grasses when compared to a control soil, but the development showed a decrease after the 2nd cut (180 days of experiment) and it was necessary to add N and K sources. The chemical analysis of the recycled aggregates after cultivation indicated that the nutrients were normally absorbed by the plants. Due to all these respects, is led to infer that recycled CDW aggregates are chemically and environmentally feasible for application as substrates

O presente trabalho de mestrado descreve o estudo da viabilidade da aplicação de ferro de valência zero no tratamento de quatro classes de corantes muito utilizados pela indústria têxtil: corante preto remazol B (azo), vermelho remazol RB 133 (triazina), azul remazol brilhante RN (antraquinona) e turquesa remazol G 133 (ftalocianina). O processo também foi aplicado na remediação de um efluente têxtil. O Fe0 mostrou uma grande eficiência na degradação dos corantes estudados, empregando-se uma concentração de Fe0 de 5 g L-1 (oriundo de um resíduo de processo metalúrgico) no tratamento de soluções de azocorantes com concentração de 100 mg L-1, obteve-se uma taxa de descoloração superior a 90% em apenas 15 minutos de tratamento. Uma característica bastante favorável do processo proposto foi sua ampla faixa operacional de pH, observando-se uma degradação do grupo cromóforo superior a 80% para soluções com pH entre 1,5 e 9 (sendo a faixa ótima observada entre 3 e 5). O processo também se mostrou pouco susceptível a variações na concentração de corante (faixa estudada: 25 - 150 mg L-1). Por outro lado, a eficiência do tratamento com ferro de valência zero mostrou-se dependente do tamanho de partícula, da massa e da superfície do material metálico. O mecanismo de degradação também variou em função do emprego de condições anaeróbias ou aeróbias. Para 15 minutos de tratamento, a descoloração dos corantes e do efluente têxtil atingiu níveis ao redor de 95% independente da condição anaeróbia/aeróbia. Entretanto na presença de O2 , observou-se uma redução do carbono orgânico total de até 75% (contra cerca de 25% na condição anaeróbia), mostrando que quando esta espécie aceptora de elétrons esta presente, o mecanismo envolve etapas de oxidação, provavelmente associadas a reações do tipo Fenton. O processo de tratamento emp~egando Fe0 apresentou uma cinética de pseudo-primeira ordem para a degradação dos grupos cromóforos e para a mineralização da matéria orgânica dos corantes e do efluente real. Para os corantes, as constantes cinéticas apresentaram a seguinte ordem: ftalocianina < azo < antraquinona < triazina. De um modo geral, o processo remediatiyo estudado apresentou boas características, que o capacitam como uma alternativa promissora para o tratamento de corantes e efluentes têxteis. / This work describes a study to evaluate the viability of zero-valent iron in the treatment of four classes of dyes that are commonly used in the textile industry: Remazol Black B (azo), Remazol Red RB133 (triazine), Remazol Brilliant Blue RN (anthraquinone) and Remazol Turquoise G133 (phtalocyanine). The process was also apllied in the textile effluent remediation. Fe0 process showed a great efficiency in the degradation of the studied dyes, it was obtained a discoloration level higher than 90% in just 15 minutes of treatment employing 5 g L-1 of Fe0 (obtained from of a metallurgic residue) in the degradation of 100 mg L-1 azodye solutions. A quite favorable characteristic of the proposed process was the wide pH operational range; the degradation of chromophore group was upper to 80% for azodye solutions with pH between 1,5 and 9 (the optimum range observed between 3 and 5). The process showed low susceptibility to variations in dye concentration (studied range: 25 - 150 mg L-1). On the other hand, the efficiency of the treatment with zero-iron valence zero was dependent on particle size, mass and surface of the metallic material. The degradation mechanism also varied as function of anaerobic and aerobic conditions. For 15 minutes of treatment, the discoloration of studied dyes and textile effluent reached levels around 95% independent of anaerobic/aerobic condition. However, in the presence of O2, the total arganic carbon showed a reduction up to 75% (versus just around 25% observed in the anaerobic condition). These results showed that when this electron acceptor species is present, the mechanism involves oxidation stages, probably associated with type Fenton reactions. The treatment using Feo presented pseudo-first arder kinetics for the degradation of chromophore groups and for organic matter mineralization. The kinetic constants presented the following order for the studied dyes: phtalocyanine < azo < anthraquinone < triazine. In general, the studied remediative process showed some good characteristics, which makes it a promising alternative for the treatment of dyes and textile effluents.