Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:46:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 241388.pdf: 2397102 bytes, checksum: c6a97127f1cc8f921296503412057903 (MD5) / Óxidos de ferro são catalisadores efetivos na oxidação catalítica do peróxido de hidrogênio e este processo tem sido chamado de degradação fenton heterogênea. Estes processos heterogêneos são promissores porque eliminam a etapa adicional de separação do lodo de ferro no final da reação do processo fenton homogêneo. Contudo, poucas tentativas tem sido realizadas para avaliar as potencialidades do processo Fenton heterogêneo. A atividade do catalisador depende das características do óxido de ferro, tais como cristalinidade e área superficial. Entretanto, tem-se demonstrado que os catalisadores de óxido de ferro perdem sua atividade, devido ao processo de lixiviação do ferro que é intenso em condições ácidas. A lixiviação e a desativação dos catalisadores ainda são desafios para o desenvolvimento de catalisadores vantajosos para a oxidação de efluentes industriais. Neste trabalho, foram testados dois catalisadores baseados em compostos contendo ferro para a degradação de efluentes têxteis pela peroxidação catalítica. O composto mineral de ferro, pirita (FeS2), e um compósito, Fe2O3/carvão, foram avaliados como adsorventes e/ou catalisadores para a decomposição do peróxido de hidrogênio na oxidação avançada do efluente têxtil. A pirita e Fe2O3/carvão apresentaram baixa área superficial BET, 2.7 e 4.1 m2.g-1, respectivamente. A remoção de corante têxtil em solução aquosa (Vermelho de Procion H-E7B) por adsorção para diferentes pHs foi avaliada e os resultados foram insignificantes para a capacidade de adsorção em pH maiores que o pHpzc do sólido, devido à repulsão eletrostática entre as cargas negativas da superfície e as moléculas aniônicas do corante. O equilíbrio de adsorção do Corante Vermelho de Procion H-E7B na pirita foi descrito de acordo com o modelo de Langmuir. A cinética de adsorção pode ser descrita de acordo com o modelo de difusão homogênea nos poros do sólido. O efeito das condições operacionais no processo de peroxidação catalítica (dosagem de sólido, pH, concentração de peróxido de hidrogênio e temperatura), na cinética de remoção de cor foi avaliado. Os resultados mostraram que, em condições neutras e básicas de pH, a degradação do corante têxtil Vermelho de Procion H-E7B pela peroxidação catalítica usando o Fe2O3/carvão é insignificante. Em condições ácidas o Fe2O3/carvão e a pirita são catalisadores ativos para a remoção de cor. A perda de ferro do catalisador devido à lixiviação em condições ácidas, é importante por promover a reação fenton em fase homogênea. O modelo cinético de pseudoprimeira ordem foi usado para descrever a decomposição do peróxido de hidrogênio, que é responsável pela formação dos radicais hidroxil que são ativos na oxidação e degradação de compostos orgânicos. Iron oxides are effective catalysts for catalytic wet hydrogen peroxide oxidation and this process has been called heterogeneous Fenton degradation. These heterogeneous processes are promising because homogeneous processes need a separation step of the iron sludge at the end of the reaction. However, only a few attempts have been made to evaluate the potential of heterogeneous Fenton process. The activity of the catalyst depends on characteristics of the iron oxides, such as crystallinity and surface area. However, it has been demonstrated that iron oxide catalysts lose their activity because of leaching effects of metallic catalysts in acidic medium. The leaching and deactivation of the catalyst are still challenges for developing advantageous catalyst for oxidation of wastewaters. In this study it was studied two heterogeneous catalysts based on iron compounds to degrade textile wastewater by the catalytic peroxidation. The mineral iron compounds, pyrite and a composite Fe2O3/carbon, were evaluated as adsorbent and/or catalysts for the hydrogen peroxide decomposition and advanced oxidation of textile wastewater. Pyrite and Fe2O3/carbon presented low BET surface area, 2.7 and 4.1 m2/g, respectively.The removal of a textile dye in aqueous solution (Procion Red H-E7B) by adsorption at different pH's was evaluated and resulted in negligible adsorption capacity at pH higher than the pHpzc of the solids, due to the electrostatic repulsion between the negatively charged surface and the anionic molecules of the dye. The equilibrium of adsorption of Procion Red H-E7B on pyrite or Fe2O3/carbon was described according to the Langmuir model. The kinetics of adsorption can be described according to the homogeneous diffusion model in the porous solids. The effect of operational conditions of peroxidation catalytic process, (such as solid dosage, pH, hydrogen peroxide concentration and temperature) on the kinetics of color removal was evaluated. The results showed that at neutral or basic pH's, the degradation of the textile dye Procion Red H-E7B by catalytic peroxidation using Fe2O3/carbon is negligible. In acidic conditions, Fe2O3/carbon and pyrite are active catalysts for color removal. The loss of iron of the catalyst by leaching in acidic conditions has important role due to the homogeneous Fenton reaction. A pseudo-first order kinetic model was used to describe the decomposition of hydrogen peroxide, that are responsible for the formation of hydroxyl radicals that acts as oxidant in organic compounds degradation.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T16:07:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 251395.pdf: 1566331 bytes, checksum: 2afce56acef26170ca08f53fc202c8b4 (MD5) / A remoção de corantes presentes em efluentes industriais tem recebido enorme atenção nos últimos anos. Isto se deve ao aumento da conscientização e ao maior rigor das leis ambientais. A adsorção é uma das técnicas que tem sido empregada com sucesso para uma remoção efetiva da cor. Devido ao alto custo de alguns adsorventes convencionais, pesquisas vêm sendo direcionadas para o uso de adsorventes alternativos como cinzas de fundo, lodo, lamas vermelhas, "fly ashes", lodo de fornalha de explosão, etc. Neste trabalho, utilizou-se o lodo ativado residual de uma indústria de tratamento de efluentes têxteis como adsorvente alternativo na remoção de corantes reativos mono e bifuncionais. Este lodo passou por um processo de ativação térmica e química tornando-se um adsorvente com grande capacidade de adsorção podendo ser comparado a carvões ativados comerciais. Os corantes utilizados no presente trabalho foram o corante reativo Vermelho C. I. RR2 e corante Reativo Vermelho C. I RR141. Visando obter as melhores condições de remoção destes corantes foi investigada a influência dos parâmetros como temperatura e adição de eletrólitos (Cloreto de Sódio ou Sulfato de Sódio) à solução. As melhores condições obtidas para a adsorção destes corantes, mediante ensaios cinéticos e de equilíbrio, foram empregadas para a adsorção em contínuo, a qual teve por finalidade, estabelecer parâmetros de projeto de colunas de adsorção em leito fixo. A obtenção destes parâmetros operacionais permitiu o escalonamento dos dados laboratoriais para um sistema em planta industrial. Os modelos de Langmuir, Freundlich e Radke & Prausnitz foram utilizados para ajustar os dados experimentais da variação da concentração do soluto adsorvido na fase sólida (adsorvente) em função da concentração de equilíbrio na fase fluida e apresentaram boa correlação. De acordo com os dados experimentais, para ambos os corantes, há uma redução da capacidade de adsorção do lodo adsorvente quando o sistema opera em temperaturas superiores a 40°C. Comparando ambos os corantes a 25°C, percebe-se uma maior eficiência do adsorvente para a remoção do corante RR141 e, quando se adicionou 10% de Cloreto de Sódio em massa ao adsorbato RR141, a capacidade máxima de adsorção passou de 66,67 mg/g para 78,74 mg/g. Para os ensaios em contínuo, um aumento na vazão de operação das colunas provoca uma diminuição no tempo de ruptura e, para um aumento da altura de leito, há um aumento no tempo de ruptura para ambos os corantes estudados. Os resultados obtidos para o escalonamento dos dados laboratoriais para as colunas de adsorção permitiram concluir que quando a coluna opera na adsorção de corantes reativos bifuncionais, o tempo de operação da mesma aumenta 43,5% em relação aos corantes reativos mono funcionais. Contudo, a remoção de corantes reativos presentes em efluentes têxteis utilizando lodo ativado termicamente e quimicamente como adsorvente apresentou ótimos resultados, podendo este ser empregado como alternativa para o tratamento dos efluentes aquosos da indústria têxtil. The removal of dyes present in industrials wastewaters has received enormous attention in recent years. This is due the increasing awareness and the tightening of the environmental laws. The adsorption is one of the techniques that have been successfully used for effective remove color. Due to the high cost of some conventional adsorbents, researches are being directed to use alternative adsorbents like bottom ash, slag, red muds, fly ashes, blast furnace sludge, etc. In this work, the activated sludge residual of an industry of treatment of wastewater textiles was used as adsorbent alternative in the removal of reactive azo and diazo dyes. This sludge passed through a process of thermal and chemical activation becoming one adsorbent with great capacity of adsorption and can be compared against commercial activated carbons. The dyes used in the present work were Reactive Red dye C. I. RR2 and Reactive Red dye C. I. RR141. To obtain the best conditions for removal of these dyes it was investigated the influence of parameters such as temperature and addition of electrolytes (Sodium Chloride and Sodium Sulphate) to the solution. The best obtained conditions for the adsorption of these dyes, with tests kinetics and equilibrium, were used in continuous adsorption, which had the purpose to establish parameters of project of columns of adsorption in fixed bed. Obtaining those operational parameters enabled the scaling of laboratory data to a system in industrial plant. The Langmuir, Freundlich e Radke & Prausnitz models had been used to adjust the experimental data of the variation of the concentration of solute adsorbed on the solid phase (adsorbent) in function of the concentration of balance in the fluid phase and showed good correlation. According to the experimental data, for both dyes, there is a reduction in capacity for adsorption of the sludge adsorbent when the system operates at temperatures above 40°C. Comparing both dyes at 25°C, it is perceived to be a greater efficiency of adsorbent for the removal of dye RR141, and when 10% of Sodium Chloride was added in mass to adsorbate RR141, the maximum capacity of adsorption increased from 66.67 mg/g to 78.74 mg/g. For the continuous tests, an increase in the flow of operation of the columns causes a decrease in the rupture time, and to an increase in the height of bed, there is an increase in the rupture time of for both dyes studied. The results for the scaling of laboratory data for the columns of adsorption have concluded that when the column operates on the adsorption of reactive diazo dyes, the time of operation of the same increases 43.5% in relation to reactive azo dyes. However, the removal of reactive dyes present in textiles wastewater using waste sludge chemically and thermally activated as adsorbent showed excellent results, it can be used as an alternative for the treatment of aqueous wastewater from the textile industry.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T20:48:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 190857.pdf: 632095 bytes, checksum: 06b0715b9e4a7c417fcf8e16a0372218 (MD5) / Estudo do fenômeno de adsorção de um corante básico sobre carvão ativado, em uma coluna de leito fixo. Abordagem matemática através da formulação de um modelo baseado na fenomenologia do processo e a sua resolução numérica foi realizada pela técnica de volumes finitos. A validação do modelo foi realizada por meio de experimentação em uma coluna de adsorção de bancada.

Orientadores: Lucia Regina Durrant, Maria Cristina Teixeira Duarte / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-10T02:50:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_PatriciaLopesde_M.pdf: 548910 bytes, checksum: c926718a648c227f14a1b0d9ad0ef7c6 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: No presente trabalho a produção de manganês peroxidase (MnP) pelas bactérias Bacillus pumilus e Paenibacillus sp. foi estudada na ausência e presença de indutores. As cinéticas de produção enzimática mostraram que a utilização de indulina AT no meio de cultivo de B. pumilus aumentou a atividade da MnP, propiciando 31,66 U/L após 8h, enquanto a utilização de indutores no meio de cultivo de Paenibacillus sp. não causou aumento da MnP, e a cultura sem a presença de indutores apresentou atividade da MnP de 12,33 U/L, após 20 h. As MnPs produzidas por estes microrganismos foram purificadas em resina Fenil Sepharose e as proteínas de ambos os caldos brutos foram eluídas em duas frações, porém apenas as primeiras frações apresentaram atividade para a enzima. Ensaios a diferentes valores de pH e temperatura, de pH 5,0 a pH 10,0 e 25 ºC a 60 ºC foram realizados com as MnPs purificadas para verificar as condições ótimas de atuação das enzimas. Para a MnP de B. pumilus a máxima atividade foi de 4,3 U/L a pH 8,0 e 25 oC, enquanto para a MnP de Paenibacillus sp. a máxima atividade foi de 11,74 U/L a pH 9,0 e 45 oC. Através de eletroforese SDS-PAGE, verificou-se que a massa molar da MnP purificada de B. pumilus foi de 25 kDa e de Paenibacillus sp. foi de 40 kDa. As bactérias foram aplicadas separadamente em efluente da indústria papeleira com pH corrigido para pH 7,0, 9,0 e 11,0, para verificação da remoção da cor e da DQO. As remoções da cor real e DQO em pH 9,0 foram respectivamente de 41,87% e 22,08% após o tratamento com B. pumilus e 42,30% e 22,89% após tratamento com Paenibacillus sp., ambos de 48 h de tratamento. Para verificar as massas molares dos compostos presentes no efluente não tratado e tratado, foi utilizada cromatografia de permeação em gel. Pode-se verificar que houve diminuição dos compostos responsáveis pela cor do efluente da indústria papeleira / Abstract: The production of manganese peroxidase (MnP) from Bacillus pumilus and Paenibacillus sp. was studied under absence and presence of inducers. The enzymatic production showed that indulin AT increased the MnP activity in the B. pumilus culture medium up to 31.66 U/L after 8 h, while the inducers did not provide changes in the MnP activity in the Paenibacillus sp. culture medium, which reached maximum activity of 12.22 U/L after 20 h. The MnPs produced by these microorganisms were purified in Fenil Sepharose resin and proteins from both crude enzymes eluted two fractions, however only the first ones exhibited MnP activity. Tests in different pH and temperature values, from pH 5.0 to pH 10.0 and 30 ºC to 60 ºC, respectively, were accomplished with purified MnP to verify the optimum conditions for maximum activity. For MnP activity from B. pumilus the maximum activity was 4.3 U/L in pH 8.0 at 25 oC and for MnP activity from Paenibacillus sp. the maximum activity was 11.74 U/L in pH 9.0 at 45 oC. The molar masses determined by SDS-PAGE gel eletrophoresis were 25 kDa for the purified enzyme from B. pumilus and 40 kDa for purified enzyme from Paenibacillus sp. The bacteria were applied to the paper industry effluent to investigate the colour remotion. Inoculum were individually applied in effluent with corrected pH to 7.0, 9.0 and 11.0. After the effluent treatment with microorganisms, tests were carried out to verify the real colour and COD remotion. The real colour and COD remotion in pH 9.0 effluent were respectively 41.87% and 22.08% after B. pumilus treatment and 42.30% and 22.89% after Paenibacillus sp. treatment, both of 48 h. Gel permeation chromatography was used to verify the molar masses of compounds present in the non-treated and treated effluent, showing a decrease in the compounds responsible for the paper industry effluent colour / Mestrado / Microbiologia / Mestre em Ciência de Alimentos

Existem muitos mananciais usados como fonte de abastecimento de água que apresentam cor verdadeira relativamente alta, devido à presença de substâncias húmicas (SH). Muitas estações de tratamento de água (ETA) apresentam problemas no processo de coagulação decorrentes da presença das SH. Com isso é necessário o uso de pré-oxidantes para reduzir a cor verdadeira da água. Quando emprega-se o cloro como oxidante ocorre a formação de subprodutos halogenados, que são prejudiciais a saúde humana. Para este estudo coletou-se água no Rio Itapanhaú - Bertioga/SP, a qual apresentou cor verdadeira na ordem de 400 uH. Para a extração das SHA empregou-se a resina XAD 8. Os extratos de SHA foram filtrados em membrana com poros de 0,45 µm e após utilizou-se a técnica de ultrafiltração (UF) para o fracionamento do material húmico em diferentes tamanhos moleculares aparente. As frações empregadas na caracterização foram: F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm, F3: entre 30 e 100 kDa, F4: entre 10 e 30 kDa, F5: entre 5 e 10 kDa. As frações foram caracterizadas por meio das técnicas de análise elementar, espectroscopia de ultravioleta/visível, infravermelho e ressonância magnética nuclear de 13C (RMN de 13C). Os resultados mostraram que as frações de menor tamanho molecular aparente (F3, F4 e F5) possuem maior conteúdo de carbonos alifáticos do que carbonos aromáticos e uma porcentagem relativamente alta de oxigênios ligados a grupamentos alquílicos e a ácidos carboxílicos. As frações de maior tamanho molecular aparente (F1 e F2) apresentaram maior grau de condensação de grupamentos aromáticos. No caso dos espectros de RMN de 13C, não foi possível verificar diferenças significativas nas diferentes frações de SHA. Verificou-se picos mais intensos na região de grupos carboxil e alifáticos e menos intenso na região dos aromáticos. Isso indica que nas SHA há maior conteúdo de grupamentos oxigenados e carbonos alifáticos. As amostras de água de estudo foram preparadas com água de poço artesiano e com as frações de diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA (F1: menor que 0,45 µm, F2: entre 100 kDa e 0,45 µm e F3: entre 30 e 100 kDa e F4\': menor que 30 kDa) com cor verdadeira aproximadamente de 100 uH e turbidez em torno de 0,5 uT. Para avaliar a influência dos diferentes tamanhos moleculares aparentes das SHA na eficiência da coagulação foram feitos ensaios em jartest empregando filtração direta descendente. Os coagulantes empregados neste estudo foram, o sulfato de alumínio e cloreto férrico, ambos como produto comercial líquido. Os diagramas de coagulação evidenciaram a influência do tamanho molecular aparente das SHA no processo de coagulação, quando empregou-se os coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico. Para as águas de estudo preparadas com as frações de menor tamanho molecular aparente, foi necessário maior dosagem de coagulante para se obter remoção da cor aparente da água e mesmo assim, a remoção foi menor. A fração de menor tamanho molecular aparente (F4\') apresenta maior porcentagem de ácidos fúlvicos, e estes apresentam maior quantidade de grupos com carga negativa. Por isso, há necessidade de maior dosagem de coagulante para que ocorra uma eficiente remoção de cor aparente. / Water sources used to supply the public water system frequently have a relatively high true color intensity due to dissolved aquatic humic substances (AHS). In this study, water samples were collected from the Itapanhaú River (Bertioga, SP, Brazil), which exhibited a true color intensity in the order of 300 Hanzen units. XAD-8 resin was used to extract AHS. The AHS extract was filtered through a membrane with 0.45 µm pores, giving fraction F1, and this was separated by ultrafiltration into 4 apparent molecular size fractions of humic material: F2 from 100 kDa to 0.45 µm, F3 from 30 to 100 kDa, F4 from 10 to 30 kDa and F5 from 5 to 10 kDa. The fractions were characterized by elemental analysis and UV/Vis, infra-red (IR) and carbon 13 nuclear magnetic resonance (13C-NMR) spectroscopy. In general, the results showed that the smaller molecular size fractions (F3, F4 and F5) had a higher proportion of aliphatic than aromatic carbon atoms and a relatively high percentage of oxygen atoms bonded to alkyl groups and in carboxylic acids. Conversely, the apparently larger molecules (fractions F1 and F2) showed a higher content of aromatic groups. In the case of the 13C-NMR spectra, no significant differences could be detected among the fractions. There were stronger peaks in the carboxyl group and aliphatic carbon region and weaker peaks in the aromatic region, indicating that in the AHS as a whole, there is a greater content of oxygenated groups and aliphatic carbon atoms. Water from an artesian well was used to prepare experimental samples of the following molecular size fractions of AHS: F1 < 0.45µm, F2 from 100 kDa to 0.45 µm and F3: from 30 kDa to 100 kDa and F4\': < 30 kDa, with true color intensity around 100 Hazen units and turbidity around 5.0 NTU. To assess the influence of the apparent molecular size on the efficiency of coagulation, jar test were carried out, using direct filtration. The coagulants employed were aluminum sulfate and ferric chloride. The coagulation diagrams obtained with these products revealed the effects of the molecular size of the AHS on the coagulation process. For the experimental samples, fractions F3 e F4 \', a greater dose of coagulant was needed to remove the apparent water color around 5.0 Hanzen units and, even then, the amount removed was smaller. F4\' also had a higher proportion of fulvic acids, which exhibited a larger number of negatively-charged groups. For these reasons, a high dose of coagulant is necessary to achieve an efficient removal of apparent color.

Orientador : Ricardo de Lima Isaac / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:21:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ChavezPorras_Alvaro_M.pdf: 6504714 bytes, checksum: 6cd17d1578c8e4907ddf123e9bee21c9 (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

No caso de indústrias que utilizam processos de tingimento, a remoção da cor dos seus efluentes líquidos é uma grande preocupação. Os corantes azóicos representam 60% dos corantes utilizados na atualidade em todo o mundo; no entanto, são conhecidos pelo seu efeito carcinogênico e mutagênico, tornando-se urgente o seu tratamento. Assim sendo, tem surgido diversas alternativas aos processos convencionais de tratamento, relativamente aos processos de tratamento de efluentes convencionais, notadamente o processo Fenton, que se tem mostrado bastante promissor. Neste trabalho, investigou-se a otimização do processo Fenton, relativamente ao descoramento de dois corantes azóicos: a azorubina (C20H12N2Na2O7S2, C.I. 14720) e a tartrazina (C16H7N4Na3O9S2, C.I. 19140). Para tal, realizou-se um planejamento composto central, ajustou-se um modelo polinomial (empírico) aos dados experimentais obtidos e obtiveram-se as condições ótimas: razão [Fe2+]/[H2O2] = 0,64 e 0,32, pH = 1,5 e 2,8 e temperatura = 39&deg;C. As variáveis-resposta foram: o grau de descoramento (medido pela área sob o espectro na região do visível) e as concentrações residuais de H2O2 (método do vanadato) e Fe (método da o-fenantrolina). Determinou-se o grau de mineralização por análises de carbono orgânico dissolvido e também a fitotoxicidade a sementes de alface (Lactuca sativa). Realizaram-se análises por CLAE-DAD de forma a se observar a geração dos produtos de oxidação. Obtiveram-se descoramentos de aproximadamente 100% para os corantes isoladamente e em mistura. As concentrações residuais de H2O2 e Fe foram desprezíveis. As mineralizações alcançadas foram da ordem de 50%. Observou-se um aumento de fitotoxicidade após o processo Fenton. Verificou-se, também, o desempenho do processo na presença de dois aditivos comumente usados na indústria têxtil, um igualizante e um anti-espumante. A presença dos aditivos reduziu significativamente os graus de descoramento (de 100% para 90%) e de mineralização (de 50% para 10%). Em relação à fitotoxicidade, verificou-se que os aditivos tornam as soluções muito tóxicas, não tendo sido observado um aumento estatisticamente significativo após o processo Fenton. As análises cromatográficas mostraram, inequivocamente, a presença de pelo menos um produto de oxidação nas amostras tratadas. Concluiu-se que o processo Fenton apresentou um ótimo desempenho para o descoramento dos corantes estudados. Entretanto, a presença dos aditivos tenderia a prejudicar o tratamento de efluentes que contivessem tais corantes. / In the case of industries that use dyeing processes, the removal of color from their wastewaters is a major concern. The azo dyes account for 60% of the dyes currently in use worldwide. However, they are known for their carcinogenic and mutagenic effects, making their treatment an urgent matter. Therefore, several alternatives to the conventional treatment processes have been devised, particularly the Fenton process, which has been proved to be very promising. In this work, the Fenton process optimization regarding the bleaching of two azo dyes was investigated: azorubine (C20H12N2Na2O7S2, C.I. 14720) and tartrazine (C16H7N4Na3O9S2, C.I. 19140). For that purpose, a central composite design was used, a polynomial (empiric) model was fitted to the experimental data, and the optimum conditions were determined: rate [Fe2+]/[H2O2] = 0.64 and 0.32, pH = 1.5 and 2.8, and temperature = 39&deg;C. The response variables were: color removal (measured by the area under the spectrum obtained in the visible region) and the residual concentrations of H2O2 (vanadate method) and Fe (o-fenantroline method). It was determined the mineralization degree by dissolved organic carbon analyses and also the phytotoxicity to lettuce seeds (Lactuca sativa). HPLC-DAD analyses were performed in order to observe the generation of oxidation products. Color removals of approximately 100% were achieved for the each dyes and for a mixture of them. The residual concentrations of H2O2 and Fe were close to zero. Mineralizations around 50% were obtained and a phytotoxicity enhancement after Fenton\'s process. It has also been observed that the performance of that process in the presence of two textile auxiliary products (TAPs) commonly used, a leveling agent and an anti-foaming one. The auxiliaries reduced significantly color removal (from 100% to 90%) and the degree of mineralization (from 50% to 10%). Regarding the phytotoxicity, it was observed that the TAPs used rendered the solutions quite toxic, with no further statistically significant enhancement after the Fenton\'s process. The chromatographic analyses showed, undoubtedly, the presence of at least one oxidation product in the treated samples. It was concluded that the Fenton\'s process presented an excellent performance for removing the color of the studied dyes. However, the presence of the auxiliaries would tend to impair the treatment of wastewaters containing those dyes.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T22:22:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A cor dos efluentes têxteis se dá devido aos corantes utilizados no processamento têxtil. O presente trabalho investigou através de estudos em laboratório, o tratamento de efluentes têxteis através da floculação em meio granular expandido, dos efluentes bruto, pré-ozonizado, e pré-ozonizado tratado biologicamente. Como material de estudo, foi utilizado o efluente da Indústria Têxtil Damyller, situada no município de Nova Veneza.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T04:06:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:03:15Z : No. of bitstreams: 1 249158.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / A poluição ambiental é uma das grandes preocupações a nível mundial, exigindo esforços de todos, e especialmente da comunidade científica no sentido de apresentar alternativas que possibilitem a sua redução. A Indústria Têxtil é uma das grandes geradoras de poluição através de seus efluentes aquosos altamente coloridos, sendo um grande desafio a remoção da cor destes efluentes, que são recalcitrantes ao tratamento biológico convencional. No presente trabalho é investigada uma nova proposta para descoloração e acidificação de efluentes aquosos brutos da Indústria Têxtil, baseada somente em vias microbiológicas, onde foram alcançados valores de remoção de cor de 75% e tendo ainda como resultado a acidificação do efluente como conseqüência do próprio processo microbiológico, sem adição de substâncias químicas. Foram ainda analisados três corantes comerciais, dosados isoladamente, sendo dois reativos com concentração de 12 mg/L (Preto Remazol B e Azul Remazol RR) e um disperso com concentração de 24 mg/L (Castanho Amarelado Dianix CC). Foram avaliados em paralelo os processos aeróbio (tratamento apenas por lodos ativados) e combinado (tratamento microaerado seguido de lodos ativados). O sistema em estudo é composto de uma planta piloto, operando continuamente a uma vazão de 0,1 m3/h e tanques de 1,2 m3. A primeira etapa foi a equalização e biodescoloração microaerada, do efluente, com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 12 horas. Em um segundo tanque aerado, com TRH de 64,8 horas, foi realizada a depuração biológica através de lodos ativados. Por último a água é clarificada pelo decantador. Os corantes reativos apresentaram remoção de cor similar no sistema combinado, com valores médios de 63% e 73% para o Preto e Azul, respectivamente. Na operação do sistema somente com tanque aerado as eficiências reduziram para 27% e 37%, respectivamente. O corante disperso também apresentou remoção de cor, com eficiência de 52% no processo combinado e 28% no processo somente aerado. Verificou-se que no processo combinado microaerado+aerado obteve-se uma eficiência muito superior em relação aos processos operando isoladamente. Além da descoloração, também foi avaliada a toxicidade antes e após o tratamento no sistema, empregando os bioindicadores Daphnia magna e o Vibrio fischeri , demonstrando que o sistema apresentou elevada eficiência para o primeiro bioindicador e foi parcialmente eficiente para o segundo. O sistema foi também acompanhado em escala industrial (180 m3/h) na empresa Karsten S.A., mostrando-se eficaz na redução do pH e da cor. The environmental pollution is one of the great global concerns, demanding efforts from everybody, and especially of the scientific community in the sense of presenting alternatives that facilitate its reduction. The Textile Industry is generating high levels of pollution through its heavily colored wastewater. The removal of color from the wastewater of textile mills is a great challenge by the fact that the substances used in the dying processes are recalcitrant to the conventional biological treatment. In the present work a new proposal is investigated for acidification and dye removal of raw wastewater of the Textile Industry, only based on a microbiological process, where values of color removal of 75% were reached with the additional effect of wastewater acidification as a consequence of the specific microbiological process applied, without addition of chemical substances. Three commercial dyes were analyzed using a pilot plant. The substances were dosed separately, two reactive dyes with initial concentration of 12 mg/L (Black Remazol B and Blue Remazol RR) and a disperse dye with initial concentration of 12 mg/L (Yellow Chestnut Dianix CC). The tests included two separate conditions where the process consisted in a combination of microaerobic and aerobic oxygen supply, and separately a purely aerobic oxygen condition. The system in study is composed of a pilot plant, operating continually at a wastewater input of 0,1 m3/h and tanks 1,2 m3. The first stage was composed of biodecolorization microaerobics, with a hydraulic detention time of the wastewater of 12 hours. In a second aerobic tank, with a retention time of 64,8 hours, the biological purification was accomplished through activated sludge. Last the water is clarified by a secondary clarifier. The dyes presented similar results in respect of color removal in the combined system, with medium values of 63% and 73% for the Black and Blue, respectively. In the operation of the system only with activated sludge, the removal efficiencies reduced to values of 27% and 37%, respectively. The dispersed dye also presented color removal, with efficiency of 52% in the combined process and 28% in the aerobic process. The process combining microaerobic and aerobic oxygen conditions proved to be more efficient in color reduction when compared to the process operating only under strictly aerobic conditions. Besides color removal, toxicity was also evaluated before and after the treatment, using the microcrustaceans Daphnia magna and the bacteria Vibrio fischeri as bioindicators. It was demonstrated that the system was completely efficient in removing toxic effects for Daphnia and partially efficient when Vibrio was used as an indicator. The microaerophilic system was also accompanied in the WWTP of the Textile Industry Karsten S.A., proving its effectiveness in the reduction of pH and color in the industrial scale.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2016-09-14T18:05:23Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T18:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertacao_Martina_Cezano_Corrigida.pdf: 1969919 bytes, checksum: 1fd1af7e30056d2160f46bf6bcc78e1e (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / O Arranjo Produtivo Local (APL) do agreste pernambucano é um polo de confecção, especializado em jeans, que conta com aproximadamente 12 mil empresas distribuídas principalmente nos municípios de Toritama, Caruaru e Santa Cruz do Capibaribe. Em Caruaru, a principal atividade têxtil é a de lavagem de jeans, em que se utiliza grande volume de água, que é acompanhado do lançamento dos efluentes nos corpos d’água da região, sem tratamento adequado. Os efluentes despejados apresentam altas concentrações de corante, provenientes da não fixação no processo de tingimento. Com a finalidade de tratar estes efluentes de forma ambientalmente mais aceitável, do que os processos físico-químicos utilizados nas lavanderias de jeans, o tratamento biológico apresenta boa capacidade de remoção de cor e matéria orgânica (em torno de 80%). Nos processos biológicos, o uso de reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) têm resultado em eficiências de remoção de cor e matéria orgânica (MO) em torno de 50% e 75%, respectivamente. Com intuito de prever o comportamento da remoção de cor e matéria orgânica em reatores do tipo UASB, neste projeto foi adaptado um modelo matemático simplificado para representar o comportamento de remoção de MO. O modelo matemático foi baseado no balanço de massa considerando o reator tipo UASB formado por 4 compartimentos de mistura completa em série, com fluxo contínuo. Tanto a remoção de MO como de cor foram representadas por cinética de 1ª ordem. O método numérico utilizado foi o de Runge-Kutta de 4ª ordem, utilizando a ferramenta Matlab®. Para calibração do modelo foram utilizados dados experimentais de operação de reator tipo UASB em escala piloto, alimentado com efluente têxtil real, apresentados por Ferraz Junior (2010) e Amaral (2011). Os resultados obtidos indicaram que o modelo matemático simplificado que foi ajustado representou o comportamento do reator tipo UASB para tratamento de efluente têxtil para ambos os parâmetros, cor e de MO. / The Local Productive Arrangement (LPA) from agrest of Pernambuco is a pole of cloth confections, specialized in jeans. There are approximately 12 thousand companies distributed in the municipalities of Toritama, Caruaru, and Santa Cruz do Capibaribe in this LPA. In the city of Caruaru the main textile activity is washing jeans. This activity demands huge amount of water, which is followed by wastewater discharges in water bodies, usually without the correct treatment. The textile effluent contains high concentration of dyes, not fixed during the dyeing process at the companies. Aiming to treat these effluents in a more environmental friendly way, in comparison with the physical-chemical process used by the jean companies, the biological treatment usually presents good performance for color and organic matter removal (around 80%). For biological processes the use of anaerobic reactors like Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) has been resulting in color and organic matter (OM) removal efficiencies around 50% and 75%, respectively. Aiming to estimate the behavior for color and organic matter removal in UASB reactors, in this project we made adjustments in a simplified mathematical model to represent the behavior of organic matter. The mathematical model was based in the mass balance considering the UASB reactor composed of 4 completely mixed compartments, in continuous flux. Both OM and color removal were well represented by the first order kinetic model. The 4th order Runge-Kutta numerical model was used through Matlab® tools. The adjusted simplified model was calibrated using the experimental data from UASB reactor operation in pilot scale, fed with real textile wastewater, presented by Ferraz Junior (2010) and Amaral (2011). The results indicated that the adjusted simplified mathematical model adequately represented the behavior of the UASB reactor treating textile wastewater for both, color and OM.