Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2016-04-27T14:30:56Z No. of bitstreams: 1 PDF - Aluízio Gonçalves da Silva.pdf: 2861910 bytes, checksum: fec467664bbab2d62bb600299f8e0d10 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T14:30:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Aluízio Gonçalves da Silva.pdf: 2861910 bytes, checksum: fec467664bbab2d62bb600299f8e0d10 (MD5) Previous issue date: 2015-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Algal blooms and toxic cyanobacteria in fountains intended for human supply has been reported in many countries in recent decades due to impacts and human actions in the most diverse ecosystems on the planet. The presence of lineages of cyanobacteria producing cyanotoxins has negative effects on water bodies in particular in the intendend to the public supply due to the harmful effect of these substances on human health and animals. In general, cyanotoxins are not removed by conventional purifying water technologies. This study aimed to evaluate the efficiency of advanced oxidation process with the Fenton reagent in the oxidation of microcystin-LR water for public supply using conventional treatment steps coagulation, flocculation and sedimentation. The study water was prepared by adding the lysed cell cultivation Microcystis aeruginosa dechlorinated with potable water. Oxidation steps were performed, coagulation, flocculation and sedimentation JarTest programmed with rapid mixing -1 time of 10 s, rapid mixing gradient of 1000 s , flocculation time 20 min, flocculation gradient -1 -1 30 s and sedimentation velocity 1,4 cm.min . Different pH ranges were tested (2,0, 4,5 and + 7,0) and different concentrations of the Fenton reagent in the proportion of 1/3 H2O/Fe . The obtained results showed the oxidation of microcystin-LR in the treatments with pH 2,0; 4,5; and 7,0. By scanning the ions in the mass spectrometer it was possible to identify the peaks of mass/charge (m/z) fragments of enabling confirmation of oxidation by the presence of oxidation by products. Furthermore, after sedimentation the Fenton reagent enables significant removal being treatment T2 in time of 15 minutes the best for include percentage removal of turbidity 0,07 uT, true color 2,61 uH, COD 7,7 mg.L and MC-LR 0,07 μg.L. / Florações de algas e cianobactérias tóxicas em mananciais destinados ao abastecimento humano tem sido relatado em vários países nas últimas décadas devido aos impactos e ações do homem nos mais diversos ecossistemas do planeta. A presença de linhagens de cianobactérias produtoras de cianotoxinas tem efeitos negativo nos corpos hídricos em particular nos destinados ao abastecimento público devido ao efeito nocivo dessas substâncias à saúde humana e de animais. Em geral as cianotoxinas não são removidas pelas tecnologias convencionais de potabilização de água. O presente trabalho buscou avaliar a eficiência do processo de oxidação avançada com o reagente Fenton na oxidação da microcistina-LR de água destinada ao abastecimento público utilizando as etapas de tratamento convencional de coagulação, floculação e sedimentação. A água de estudo foi preparada com adição de cultivo de células lisadas de Microcystis aeruginosa com água potável desclorada. Foram realizadas as etapas de oxidação, coagulação, floculação e sedimentação em JarTest programado com tempo de -1 mistura rápida de 10 s, gradiente de mistura rápida 1000 s , tempo de floculação 20 min, -1 -1 gradiente de floculação 30 s e velocidade de sedimentação de 1,4 cm.min . Foram testados diferentes faixas de pH (2,0, 4,5, e 7,0) e diferentes concentrações do reagente Fenton na 2+ proporção de 1/3 de H2O/Fe . Os resultados obtidos mostraram a oxidação da microcistina-LR nos tratamentos com pH 2,0; 4,5; e 7,0. Através da varredura dos íons no espetrômetro de massas foi possível identificar os picos de massa/carga (m/z) dos fragmentos possibilitando a confirmação da oxidação através da presença dos subprodutos da oxidação. Além disso, após a sedimentação o reagente Fenton possibilitou a remoção significativa sendo tratamento T2 no tempo de 15 minutos o melhor por abrangir percentuais de remoção de turbidez 0,07 uT, cor verdadeira 2,61 uH, COD 7,7 mg.L e MC-LR 0,07 µg.L.

O chorume in natura utilizado foi proveniente do aterro sanitário da cidade de Cachoeira Paulista no interior do estado de São Paulo. Possui baixa razão de biodegradabilidade (DBO/DQO = 0,094) evidenciado principalmente através das análises de caracterização dos parâmetros COT (618,1 mg C/L), DQO (4345,88 mg O2/L) e DBO5 (409,7 mg O2/L) que estão acima do limite permitido pela legislação. Em função disso, os processos oxidativos avançados (POA´s) surgem como alternativa para o seu pré-tratamento. O foco principal desse trabalho foi utilizar a aplicação da fotocatálise homogênea, empregando concomitantemente a luz solar com o reagente Fenton (H2O2 + Fe2+) num reator aberto com volume constante da amostra (3L) em sistema semi-batelada para verificar a eficiência do processo na remoção da carga orgânica. O reator solar possui um suporte de madeira que está direcionado ao Equador com um ângulo de inclinação de 23º, com uma placa metálica sem pigmentação denominada branco, numa vazão constante (13 L / min) em períodos com maior intensidade de radiação UV e monitorados pelo radiômetro. Após o ajuste do chorume de acordo com a planilha experimental, o volume do reagente Ferro (0,82 mol) foi adicionado totalmente no início da reação e o peróxido de hidrogênio (30% m/v) durante 30 min do tempo total de 1 hora, através de uma bureta dosadora, de maneira controlada que o peróxido de hidrogênio fosse consumido integralmente na reação de degradação, aumentando assim sua eficiência. O chorume tratado foi bombeado até a parte superior da placa, percolando-a uniformemente enquanto recebia a radiação solar sobre a placa. O processo fotocatalítico foi otimizado por um planejamento fatorial (23) com duplicata e triplicata no ponto central contendo 19 experimentos com variáveis de entrada: pH (3, 3,5 e 4) , quantidade de [H2O2] ( 73,2 g , 85,4 g e 97,6 g ) e quantidade de [Fe2+ ] (4,0 g , 5,0 g e 6,0 g ). As variáveis respostas do processo utilizadas foram: eficiência de remoção de COT (Carbono Orgânico Total) e DQO (Demanda Química de Oxigênio). As maiores reduções percentuais de DQO e COT, respectivamente, 89,19% e 86,12%, além do aumento de sua biodegradabilidade para 0,55 com um custo de R$ 0,3558 / 3L. Desta forma, o processo fotocatalítico mostrou grande viabilidade técnica e econômica em relação à degradação da carga orgânica de chorume. / The leachate used was fresh from the landfill of the city of Cachoeira Paulista in the state of São Paulo. Has a low ratio of biodegradability (BOD / COD = 0.094) demonstrated mainly through the analysis parameters characterizing the TOC (618,1 mg C / l) COD (mg O2 4345,88 / L) and BOD5 (mg O2 409,7 / L) that are above the limit allowed by law. As a result, the advanced oxidation processes (AOP\'s) are an alternative to their pre-treatment. The main focus of this work was to use the application of photocatalysis homogeneous, employing concurrently sunlight with Fenton\'s reagent (H2O2 + Fe2+) in an open reactor with constant volume of sample (3L) in the semi-batch to verify the efficiency of the process in removal of organic matter. The solar reactor has a wooden support that is directed to the equator with a tilt angle of 23 º, with a metal plate without pigmentation called white, a constant flow rate (13 L / min) in periods with higher UV intensity and monitored by radiometer. After adjusting the leachate according to the experimental sheet, the volume of reagent iron (0,82 mol) was added entirely at the beginning of the reaction and hydrogen peroxide (30% w / v) for 30 min to 1 hour total time through a dosing burette so controlled that the hydrogen peroxide was consumed entirely in the degradation reaction, thus increasing its efficiency. The treated leachate was pumped to the top of the plate evenly percolating while receiving the solar radiation on the plate. The photocatalytic process was optimized by a factorial design (23) with duplicate and triplicate center point experiments containing 19 input variables: pH (3, 3,5 and 4), the amount of [H2O2] (73,2 g, 85,4 g 97,6 g) and the amount of [Fe 2+] (4,0 g, 5,0 g and 6,0 g). The response variables of the process were: removal efficiency of TOC (Total Organic Carbon) and COD (Chemical Oxygen Demand). The largest percentage reductions of COD and TOC, respectively, 89,19% and 86,12%, besides increasing its biodegradability to 0,55 at a cost of R $ 0,3558 / 3L. Thus, the photocatalytic process showed great technical and economic feasibility in relation to the degradation of the organic leachate.

O chorume in natura utilizado foi proveniente do aterro sanitário da cidade de Cachoeira Paulista no interior do estado de São Paulo. Possui baixa razão de biodegradabilidade (DBO/DQO = 0,094) evidenciado principalmente através das análises de caracterização dos parâmetros COT (618,1 mg C/L), DQO (4345,88 mg O2/L) e DBO5 (409,7 mg O2/L) que estão acima do limite permitido pela legislação. Em função disso, os processos oxidativos avançados (POA´s) surgem como alternativa para o seu pré-tratamento. O foco principal desse trabalho foi utilizar a aplicação da fotocatálise homogênea, empregando concomitantemente a luz solar com o reagente Fenton (H2O2 + Fe2+) num reator aberto com volume constante da amostra (3L) em sistema semi-batelada para verificar a eficiência do processo na remoção da carga orgânica. O reator solar possui um suporte de madeira que está direcionado ao Equador com um ângulo de inclinação de 23º, com uma placa metálica sem pigmentação denominada branco, numa vazão constante (13 L / min) em períodos com maior intensidade de radiação UV e monitorados pelo radiômetro. Após o ajuste do chorume de acordo com a planilha experimental, o volume do reagente Ferro (0,82 mol) foi adicionado totalmente no início da reação e o peróxido de hidrogênio (30% m/v) durante 30 min do tempo total de 1 hora, através de uma bureta dosadora, de maneira controlada que o peróxido de hidrogênio fosse consumido integralmente na reação de degradação, aumentando assim sua eficiência. O chorume tratado foi bombeado até a parte superior da placa, percolando-a uniformemente enquanto recebia a radiação solar sobre a placa. O processo fotocatalítico foi otimizado por um planejamento fatorial (23) com duplicata e triplicata no ponto central contendo 19 experimentos com variáveis de entrada: pH (3, 3,5 e 4) , quantidade de [H2O2] ( 73,2 g , 85,4 g e 97,6 g ) e quantidade de [Fe2+ ] (4,0 g , 5,0 g e 6,0 g ). As variáveis respostas do processo utilizadas foram: eficiência de remoção de COT (Carbono Orgânico Total) e DQO (Demanda Química de Oxigênio). As maiores reduções percentuais de DQO e COT, respectivamente, 89,19% e 86,12%, além do aumento de sua biodegradabilidade para 0,55 com um custo de R$ 0,3558 / 3L. Desta forma, o processo fotocatalítico mostrou grande viabilidade técnica e econômica em relação à degradação da carga orgânica de chorume. / The leachate used was fresh from the landfill of the city of Cachoeira Paulista in the state of São Paulo. Has a low ratio of biodegradability (BOD / COD = 0.094) demonstrated mainly through the analysis parameters characterizing the TOC (618,1 mg C / l) COD (mg O2 4345,88 / L) and BOD5 (mg O2 409,7 / L) that are above the limit allowed by law. As a result, the advanced oxidation processes (AOP\'s) are an alternative to their pre-treatment. The main focus of this work was to use the application of photocatalysis homogeneous, employing concurrently sunlight with Fenton\'s reagent (H2O2 + Fe2+) in an open reactor with constant volume of sample (3L) in the semi-batch to verify the efficiency of the process in removal of organic matter. The solar reactor has a wooden support that is directed to the equator with a tilt angle of 23 º, with a metal plate without pigmentation called white, a constant flow rate (13 L / min) in periods with higher UV intensity and monitored by radiometer. After adjusting the leachate according to the experimental sheet, the volume of reagent iron (0,82 mol) was added entirely at the beginning of the reaction and hydrogen peroxide (30% w / v) for 30 min to 1 hour total time through a dosing burette so controlled that the hydrogen peroxide was consumed entirely in the degradation reaction, thus increasing its efficiency. The treated leachate was pumped to the top of the plate evenly percolating while receiving the solar radiation on the plate. The photocatalytic process was optimized by a factorial design (23) with duplicate and triplicate center point experiments containing 19 input variables: pH (3, 3,5 and 4), the amount of [H2O2] (73,2 g, 85,4 g 97,6 g) and the amount of [Fe 2+] (4,0 g, 5,0 g and 6,0 g). The response variables of the process were: removal efficiency of TOC (Total Organic Carbon) and COD (Chemical Oxygen Demand). The largest percentage reductions of COD and TOC, respectively, 89,19% and 86,12%, besides increasing its biodegradability to 0,55 at a cost of R $ 0,3558 / 3L. Thus, the photocatalytic process showed great technical and economic feasibility in relation to the degradation of the organic leachate.