Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6804_1.pdf: 2160294 bytes, checksum: 3e096f77bdae93ea643c282b4b0d82ce (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / O óleo diesel tem sido usado amplamente no mundo inteiro, mas tem se tornado um dos mais comuns poluentes orgânicos do solo devido a vazamento de tanques de armazenamento e derrames acidentais. No Estado de Pernambuco, localizado no Nordeste do Brasil, existem evidências de contaminação por petroderivados por causa de vazamentos de postos de combustíveis. A preocupação tornou-se maior em função do crescimento da indústria petroquímica com a construção de uma refinaria de petróleo com capacidade de 200 mil barris diários, 60% dos quais serão de óleo diesel (operação prevista para 2011). O solo argiloso é muito comum no território brasileiro e em decorrência de suas características pedológicas e físico-químicas específicas é bastante utilizado como selante natural em postos de combustíveis e em aterros de áreas industriais. Entretanto, o solo argiloso é pouco estudado em relação aos tratamentos de biorremediação, além de pouco se conhecer sobre o comportamento sortivo de solos tropicais e das variáveis capazes de alterá-lo. O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a eficiência de remoção de hidrocarbonetos poliaromáticos (HPAs) de um solo argiloso contaminado experimentalmente por óleo diesel através da comparação de diferentes técnicas de biorremediação. As técnicas de biorremediação testadas foram: Landfarming (LF), acréscimo de ar por revolvimento manual; Bioestímulo (BE), com acréscimo de nutrientes; e, Bioestímulo mais Bioaumento (BEBA), com acréscimo de nutrientes e microrganismos. Os experimentos de remoção foram conduzidos associados ao estudo do comportamento sortivo do solo e de possíveis alterações promovidas pelo uso de biotratamentos durante o período experimental (129 dias). Os 16 Hidrocarbonetos Poliaromáticos (HPAs) prioritários, indicados pela Agência Ambiental Americana, United States Environmental Protection Agency (USEPA), foram utilizados como principal parâmetro de avaliação dos tratamentos de biorremediação. O naftaleno, um dos 16 HPAs, foi utilizado como referência para avaliação de alterações sortivas do solo. O solo estudado foi identificado como um argissolo, tendo a caulinita como argilomineral característico. Bons resultados foram obtidos em todos os tratamentos e a opção por um desses tratamentos pareceu depender da finalidade desejada. Eficiência da remoção de O&G de 59%, 77% e 80% foi obtida em LF, BE e BEBA, respectivamente, indicando que o acréscimo de nutrientes e microrganismos (BEBA) tornou mais eficiente o tratamento. Também se observou dois padrões de remoção de O&G: um com taxa de remoção mais rápida nos primeiros 24 dias (P24) de experimento e outro com taxa mais lenta nos últimos 105 dias (U105). Os parâmetros cinéticos de ordem zero obtidos em P24, expressos por μg de O&G.g-1.dia-1, foram iguais a 0,89 para LF; 1,10 para BE e 1,21 para BEBA. Os valores em U105 foram 97%; 96% e 97% menores do que aqueles obtidos em P24, para LF, BE e BEBA, respectivamente. A eficiência de remoção dos HPAs totais foi de 87%, 89% e 87% no final do período experimental (129 dias), para LF, BE e BEBA, respectivamente. Aparentemente, não foi constatada diferença significativa entre as técnicas de tratamento usadas. A mais rápida remoção dos poliaromáticos ocorreu nos primeiros 17 dias (P17) e a mais lenta nos últimos 112 dias (U112). Neste caso, os parâmetros cinéticos de ordem zero foram iguais a 4,48 μg.g-1.dia-1 para LF; 4,62 μg.g-1.dia-1 para BE e 4,71 μg.g-1.dia-1 para BEBA. No segundo intervalo (112 dias), os parâmetros cinéticos também foram 97%; 97% e 98% inferiores do que aqueles obtidos em P17, para LF, BE e BEBA, respectivamente. No entanto, a análise dos HPAs individuais mostrou haver diferença entre os tratamentos de acordo com o composto investigado. Para o fenantreno os tratamentos BE e BEBA apresentaram eficiência de remoção em torno de 88%, enquanto que para LF a eficiência de remoção foi de 79%. O benzo(a)pireno (BaP) foi removido com eficiência de 95% em BEBA, 91% em LF e 83% em BE. A menor concentração de BaP foi igual a 0,26 mg/g em BEBA. A redução significativa na velocidade de remoção no segundo intervalo de tempo para O&G, ΣHPAs e HPAs individuais pode ser atribuída, entre outros aspectos, a acumulação de intermediários tóxicos que podem ter interferido negativamente na atividade de degradação promovida pelos microrganismos. Os níveis de toxicidade se mantiveram altos, especialmente, para os tratamentos BE e BEBA até o fim do período de incubação. Quanto à capacidade sortiva do solo, esta se manteve praticamente constante em LF e foi reduzida ao longo do tempo de experimento em BE e BEBA, o que deve ter promovido nesses tratamentos maior disponibilidade dos contaminantes (O&G, HPAs), visto pelos significativos níveis de remoção alcançados. Desse modo, conclui-se que, de maneira geral, o acréscimo de nutrientes (BE) foi muito promissor entre os tratamentos testados para remoção da contaminação proveniente do óleo diese

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7680_1.pdf: 1355171 bytes, checksum: 764c450c50ef87ffdb7716bef92f1789 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2004 / A secagem tem um papel fundamental em várias áreas da indústria no mundo todo. No Brasil, que tem grande força na agricultura, alguns setores da indústria alimentícia, em especial a açucareira, têm certa dificuldade em adquirir secadores de alto desempenho, por serem equipamentos importados e de preço elevado. A maioria dos secadores em operação são superdimensionados e com controle manual, o que acarreta uma série de problemas para garantir a qualidade do produto final. Existem alguns modelos de simulação de secadores contínuos rotativos que apresentam resultados muito bons, porém são bastante complexos e necessitam ser alimentados com uma série de propriedades e parâmetros do processo que exigem a realização de experimentos para sua determinação. Além disso, esses métodos não são completamente divulgados na literatura aberta, o que impossibilita a sua reprodução sem a realização de experimentos. O presente trabalho se propôs a estudar modelos simplificados, fáceis de serem implementados, para comparar os resultados desses métodos com dados experimentais, publicados em outros trabalhos e avaliar sua aplicabilidade em casos reais na indústria alimentícia ou como ferramenta para auxiliar o projeto e testar o desempenho de secadores existentes. Para tal, foi feita uma análise de sensibilidade do modelo a algumas de suas variáveis de entrada, que permite tirar conclusões acerca de que alterações podem resultar num melhor desempenho no final da secagem. O modelo foi validado para dados publicados de secagens de açúcar e arroz

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

A mesotriona (MES) e a atrazina (ATZ) são herbicida utilizados nas culturas de milho e canade- açúcar, as quais, juntamente com a soja, são as culturas mais produtivas no Brasil. A aplicação do herbicida associado a sistemas carreadores pode representar uma alternativa para mitigar o impacto ambiental causado pela intensa utilização de xenobiótiocos na agricultura brasileira. Visando avaliar a viabilidade de utilização destes sistemas associados, foram sintetizados pelo método sol-gel (SG) quatro formulações (SGMES) contendo diferentes teores de mesotriona (MES). Foi utilizado TEOS (tetraetil-orto-silicato) como precursor e NaF como catalisador. As formulações foram caracterizadas por análise elementar, análise térmica (DSC), microscopia eletrônica de varredura (MEV), isoterma de adsorção e dessorção de nitrogênio e espectroscopia de infravermelho (FTIR). Para fins de comparação foram analisadas amostras de xerogel puro (SG), de MES na forma pura (MESP.A.) e de MES na forma comercial (MESCallisto). A liberação de MES nas formulações e no produto comercial em meio aquoso de CaCl2 0,01 mol.L-1 foi quantificada por espectroscopia de UV-VIS em função do tempo. Realizaram-se isotermas de sorção de MES e de ATZ contida nas formulações e nas respectivas formas comerciais em três solos representativos da área agrícola brasileira. Os rendimentos obtidos nos xerogéis de MES variaram de 40 a 80% e decresceram com o aumento da proporção de MES adicionada à síntese. O herbicida não apresentou ligação química com a sílica, e quanto menor a sua concentração, maior o seu grau de dispersão na matriz e, portanto, menor a organização do material e maior a área superficial específica. A liberação do herbicida a partir das formulações foi mais rápida do que na forma comercial, devido a maior disponibilidade do herbicida na forma de xerogel do que na forma comercial. A MES na forma comercial apresentou maior afinidade pelo solo do que na forma de xerogel, conforme indicaram os índices Kd obtidos a partir das isotermas. O herbicida ATZ apresentou comportamento sortivo semelhante ao da MES, indicando que, de uma forma geral, os herbicidas na forma de xerogel são menos retidos pelo solo do que as respectivas formas comerciais. / Mesotrione (MES) and atrazine (ATZ) are herbicides used on corn and sugar cane plantations, which, along with soybean, are the most productive crops in Brazil. The application of herbicide systems associated with carriers may represent an alternative to mitigate the environmental impact caused by the intense use of xenobiotics in Brazilian agriculture. To evaluate the viability of the use of these associated systems, four formulations (SGMES) containing different concentrations of mesotrione (MES) were synthesized by the sol – gel method. It was used TEOS (tetraetil-ortho-silicate) as a precursor and NaF as a catalyst. The formulations were characterized by elemental analysis, thermal analysis (DSC), scanning electron microscopy (SEM), N2 adsorption and desorption isotherms and infrared spectroscopy (FTIR). For comparison purposes, samples of pure xerogel (SG), pure mesotrione (MESP.A.) and of commercial mesotrione (MESCallisto) were analyzed. The release of MES from the formulations and from the commercial product in CaCl2 0,01 mol.L-1 medium was quantified by UV/vis spectroscopy against time. Sorption isotherms of MES and ATZ contained in the xerogels and in commercial products were determined on three types of soil representative of the Brazilian agricultural area. The MES yields in xerogels varied between 40 and 80 %, and decreased with the increase of MES proportion added to the synthesis. The herbicide was physically bound to the sílica, and its dispersion on the matrix increased with the decrease of its concentration. Therefore, its organization dimished and the specific superficial area increased in the same order. The herbicide release from formulations was faster than from the commercial form, due to its greater availability in xerogel, compared to the commercial product. Commercial MES showed greater affinity for the soil than in the xerogel form, as evidenced by the Kd indexes calculated from the isoterms. The herbicide ATZ presented similar sorptive behavior as that of MES, indicating that, in general, the herbicides as xerogel are less retained by soils than its respective commercial forms.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-09-06T12:16:28Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1441595 bytes, checksum: f05bff15e76c82874a11fcb21a78cd2d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-06T12:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1441595 bytes, checksum: f05bff15e76c82874a11fcb21a78cd2d (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O consumo de herbicidas não pode estar associado ao aumento de produtividade, pois, esses agroquímicos são apenas uma das ferramentas utilizadas para livrar as lavouras da interferência negativa das plantas daninhas. O uso inadequado dos herbicidas, sem o conhecimento de suas interações com o ambiente representa riscos de contaminação do solo, do ar e das águas superficiais e subterrâneas. O potencial de risco de contaminação ambiental do uso de um herbicida é definido com base na capacidade de suas moléculas serem sorvidas e degradadas e no solo. Esta capacidade é resultante das interações entre as moléculas do herbicida, os atributos do solo e as condições climáticas. Em razão disso, a concentração do herbicida na solução do solo e a movimentação de suas moléculas no seu perfil irá depender da sorção dessas pelos coloides da matriz do solo. Isto poderá comprometer ou garantir a sua eficiência agronômica e permitir, ou não, contaminar águas subterrâneas. O atrazine é um herbicida recomendado para uso na cultura do milho e diversas outras de grande importância no Brasil. Devido ao surgimento de biótipos de plantas daninhas resistentes e a disseminação das espécies tolerantes aos herbicidas, especialmente ao glyphosate, tem-se aumentado de maneira significativa aplicações do atrazine em mistura este herbicida, especialmente na cultura do milho. Existe na literatura diversos estudos referentes a sorção e lixiviação do atrazine em aplicações isoladas, no entanto, não se conhece o comportamento do atrazine quando aplicado em mistura com glyphosate. Neste trabalho utilizando métodos biológico e químicos foram avaliadas a sorção, dessorção e a lixiviação do atrazine no Latossolo Vermelho-Amarelo, quando utilizado em aplicações isoladas e em mistura com formulações de glyphosate. Maiores riscos de contaminação de águas subterrâneas pelo atrazine ocorreram quando esse herbicida foi aplicado em misturas com Zapp Qi ® e Roundup WG ® . Utilizando a cromatografia líquida de alta eficiência não se constatou efeito significativo na sorção no solo do atrazine quando esse herbicida foi aplicado em mistura com o glyphosate nas diferentes formulações. Entretanto, a intensidade na dessorção do atrazine aplicado isoladamente diferiu em relação as aplicações em mistura com as formulações de glyphosate. Concluiu-se que a dinâmica do atrazine no solo (sorção, dessorção, lixiviação e persistência) pode ser influenciada quando esse herbicida é aplicado em mistura como o glyphosate nas diferentes formulações. / Herbicide consumption can not be associated with increased productivity, therefore, these agrochemicals are only one of the tools used to rid the crops of the negative interference of weeds. Inadequate use of herbicides without knowledge of their interactions with the environment poses a risk of contamination of soil, air and surface and groundwater. The potential environmental contamination risk of using a herbicide is defined based on the ability of its molecules to be sorbed and degraded and on the soil. This capacity is the result of interactions between herbicide molecules, soil attributes and climatic conditions. Therefore, the concentration of the herbicide in the soil solution and the movement of its molecules in its profile will depend on the sorption of these by the colloids of the soil matrix. This may compromise or guarantee agronomic efficiency and may or may not contaminate groundwater. Atrazine is a herbicide recommended for use in maize and several other crops of great importance in Brazil. Due to the emergence of resistant weed biotypes and the spread of herbicide tolerant species, especially to glyphosate, applications of atrazine in this herbicide mixture have been significantly increased, especially in the maize crop. There are several studies in the literature concerning the sorption and leaching of atrazine in isolated applications, however, the behavior of atrazine when applied in a mixture with glyphosate is not known. In this work using biological and chemical methods sorption, desorption and leaching of the atrazine were evaluated in the Red-Yellow Latosol, when used in isolated applications and mixed with glyphosate formulations. Higher risks of groundwater contamination by atrazine occurred when this herbicide was applied in mixtures with Zapp Qi® and Roundup WG®. Using high performance liquid chromatography, no significant effect on sorption was observed in atrazine soil when this herbicide was applied in a mixture with glyphosate in the different formulations. However, the desorption intensity of the applied atrazine alone differed in relation to the applications in mixture with the glyphosate formulations. It was concluded that the atrazine dynamics in the soil (sorption, desorption, leaching and persistence) can be influenced when this herbicide is applied in mixture as glyphosate in the different formulations.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

O trabalho desenvolvido analisou a sorção de íons Cu++, Zn++ e Ni++ por um rejeito do beneficiamento do carvão (rejeito piritoso) do Rio Grande do Sul e sua separação da solução por flotação por ar dissolvido (FAD). Esta técnica, denominada flotação de partículas sorventes (FPS), foi estudada como alternativa para a remoção-separação desses metais pesados dissolvidos em soluções sintéticas diluídas e efluentes industriais, em nível de laboratório. A flotação de partículas sorventes envolve a remoção dos íons metálicos na forma sorvida em um sólido, que apresenta boas características sorventes (absorventes e adsorventes) e de flotação. As vantagens desta nova técnica são o baixo custo do material sorvente (basicamente manuseio e transporte) e a utilização do processo de separação com microbolhas, FAD, altamente consagrado. A alternativa em estudo visa à remoção de íons de metais pesados comumente encontrados em efluentes de galvanoplastias, em uma etapa de “polimento” anterior ao despejo final destes. Utilizando a técnica de projeto de experimentos (fatorial 23 (cubo), pontos externos (estrela) e quatro pontos centrais), foram estudados os parâmetros de processo pH, concentração de sólido sorvente e tempo de sorção. O ajuste ótimo para estes parâmetros foi identificado com o uso da função de perda quadrática multivariada. A eficiência do processo de remoção dos íons Cu++, Zn++ e Ni++ (2 mg/L cada) foi maior em pH 10,2, 500 mg/L de sólido sorvente e tempo de reação de 7 min e a separação do sistema particulado sorvente por FAD alcançou índices de remoção entre 90 e 100%. Os resultados obtidos permitiram diminuir os níveis iniciais dos íons dissolvidos em solução, normalmente a concentrações abaixo dos padrões de emissão controlados pela Fundação de Proteção Ambiental do Rio Grande do Sul (FEPAM). Foram estudados os parâmetros químicos (concentração de reagentes coletor e floculante) e operacionais (taxa de reciclo e pressão de saturação) da FAD, assim como o efeito dos íons cianeto como solutos interferentes no sistema e a recirculação do sorvente. Pressões de saturação acima de 3,5 atm e taxas de reciclo de 20% possibilitaram a remoção praticamente completa (>99%) dos íons metálicos, mostrando que a técnica de flotação de partículas sorventes atua de forma plenamente satisfatória como processo de polimento final de efluentes contendo metais pesados dissolvidos. / The removal of Cu, Zn and Ni ions from diluted solutions and industrial wastewaters, by the adsorptive particulate flotation process (APF), was studied at laboratory scale. This technique involves two stages: the sorption of ions onto a suitable sorbent material and flotation for the solid/liquid separation. The sorbent used in this work corresponded to a coal beneficiation tailing material (pyritic tailing) from coal industry of Rio Grande do Sul and the flotation process applied was dissolved air flotation (DAF). The advantages of the technique APF are the low cost of the sorbent (basically handling and transport) and the employment of DAF, method of separating particles with micro-bubbles that has been recognized since the early 1900s. The objective of this study was the removal of heavy metal ions commonly encountered in liquid effluents as a polishment stage treatment. The process efficiency was evaluated in terms of residual turbidity, separation rate and final ions concentrations after solution treatment. Using the technique of experimental design (23 factorial (cube), external points (star) and central points) , several process parameters such as pH, pyritic tailing concentration and reaction time were studied. The optimum set for these process parameters was identified using a multivariate loss function. The results showed that the best performance (maximum ions removal) was achieved when solution pH is greater that 10, with sorbent concentration of about 500 mg/L and a reaction time of 7 min. The study of process and operating parameters showed that the removal of heavy metals ions using 20 % of recycle ratio and saturator pressures above 3,5 atm was almost complete (> 99%). Finally, interference by cyanide ions in the metal sorption by the sorbent and the pyritic tailing recycle were studied in detail.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2016-01-19T18:26:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese.pdf: 4185723 bytes, checksum: a60fe4f68c25e0ae1b815fb488c72847 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-19T18:26:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Tese.pdf: 4185723 bytes, checksum: a60fe4f68c25e0ae1b815fb488c72847 (MD5) Previous issue date: 2015-03-26 / O policarbonato (PC) é um polímero termoplástico amorfo, transparente e com excelentes propriedades mecânicas, como alta rigidez, ductibilidade e tenacidade. Ele tem sido utilizado em artefatos médicos, plantas de usinas nucleares e instalações de medicina nuclear. Nestas aplicações, frequentemente, fica exposto à radiação gama, seja por esterilização de artefatos médicos ou em serviço. Em muitas ocasiões, também é exposto a líquidos como álcoois, detergentes, óleos, etc., utilizados normalmente para sua limpeza, e pode sofrer o efeito de trincamento/fratura sob tensão ambiental – environmental stress cracking - ESC. No presente trabalho, amostras de policarbonato Durolon® em duas formulações – padrão (STD) e com aditivo radioestabilizante (ADT) – foram submetidas a doses de radiação gama na faixa de 25 a 200 kGy e/ou expostos à ação de metanol, etanol e isopropanol e caracterizadas por diversas técnicas, como análises viscosimétricas e térmicas, ensaios de sorção, ensaios mecânicos, microscopia óptica e eletrônica de varredura e espectroscopia UV-VIS. As análises em viscosimetria capilar mostraram que o PC Durolon® sofre predominantemente cisão da cadeia principal, nas doses de 25, 50, 75, 100 e 200 kGy, tanto na formulação padrão como na aditivada. As análises térmicas demonstraram que as temperaturas de máxima decomposição térmica, Tmáx, assim como de transição vítrea, Tg, não sofreram alterações significativas em função das doses de radiação gama, indicando que além do PC ter excelente estabilidade térmica, a adição do protetor radiolítico não altera essa propriedade em doses até 200 kGy. Nos experimentos de sorção, foram calculados os parâmetros de difusão, D, para os três líquidos e foi observado que o metanol e o etanol atuam como agentes causadores de ESC, sendo o primeiro mais agressivo, enquanto que o isopropanol não atuou como agente causador de ESC no PC. Foi observado também que o efeito combinado de ESC mais radiólise potencializa a ação do líquido no polímero, assim como também foi observado que as amostras com aditivo radioestabilizante em sua formulação foram mais susceptíveis à ação ESC do metanol e etanol. Os ensaios visuais de microscopia óptica, acompanhando o tempo de imersão nos líquidos, confirmaram os dados obtidos para os parâmetros de difusão dos líquidos tensoativos. Os dados em espectroscopia UV-VIS indicaram que o PC na formulação padrão sofre um grau de amarelamento, detectado nas regiões próximas ao comprimento de onda de 420 nm, consideravelmente maior do que a formulação PC-ADT. Ensaios mecânicos de tração em duas velocidades de garra, 2 mm/min e 20 mm/min, foram realizados nas amostras de PC-STD e os dados indicaram que o PC é consideravelmente resistente à radiação, já que até em doses de 200 kGy conservou praticamente estável suas propriedades mecânicas. Entretanto, quando se ensaiaram mecanicamente os corpos de prova expondo-os ao metanol e isopropanol observou-se que ambos diminuíram drasticamente a capacidade do PC de se alongar, diminuindo sua ductibilidade, e tornando-o frágil. Ademais, foi observado que o isopropanol atuou mais severamente nessa fragilização do que o metanol. Uma hipótese foi elaborada para explicar tal comportamento baseada nos parâmetros de solubilidade de Hansen e no tamanho das moléculas dos líquidos. / Polycarbonate (PC) is a thermoplastic and amorphous polymer, has good transparence and has excellent mechanical properties such as high hardness, ductility and toughness. It has been used in medical devices, nuclear power plants and nuclear medicine facilities. Often it is exposed to gamma radiation, either by sterilization of medical devices or in service. On many occasions, they are also exposed to liquids such as alcohols, detergents, oils, etc., normally used for cleaning, and the polymer can suffer the effect of environmental stress cracking - ESC. In the present work, samples of Durolon® polycarbonate in two formulations - standard (STD) and with radio stabilizer additive (ADT) - were subjected to gamma radiation doses in the range from 25 to 200 kGy and / or exposed to the action of methanol, ethanol and isopropanol and characterized by various techniques such as viscosimetric and thermal analysis, sorption testing, mechanical testing, optical microscopy, SEM and UV-VIS spectroscopy. Capillary viscometry showed that the Durolon® PC undergo mainly main chain scission at doses of 25, 50, 75, 100 and 200 kGy, both in standard formulation as with the additive. Thermal analysis showed that the maxim rate temperature of thermal decomposition, Tmáx, as the glass transition, Tg, did not change significantly as a function of gamma radiation doses, indicating that in addition to PC has excellent thermal stability, the addition of radiolytic protector additive does not change this property in doses up to 200 kGy. In sorption experiments, it was calculated the diffusion parameters, D, from the three liquids and it was observed that methanol and ethanol act as ESC agents, and the former more aggressively than the latter, while isopropanol did not act as a ESC agent in PC. It was also observed that the combined effect of ESC with radiolysis increased the action of the liquid in the polymer, as it was also observed that samples with additive in their formulations were more susceptible to ESC action of methanol and ethanol. Visual testing and optical microscopy, following the time of immersion in liquids, confirmed the data obtained for the diffusion parameters of the surface-active liquids. Data for UV-VIS spectroscopy indicated that the PC standard formulation suffers a degree of yellowing, detected in wavelength near from 420 nm, considerably higher than the formulation with radiolytic protector additive. Tensile tests in two speeds, 2 mm / min and 20 mm / min were performed on samples of PC-STD and the data indicated that the PC has a good resistance to radiation, since until doses up to 200 kGy PC keep their excellent mechanical properties. However, when the samples tested were exposed to methanol and isopropanol it was observed that both solvents dramatically decreased the ability of the PC to stretch, decreasing its ductility, and making it brittle. Furthermore, it was observed that the isopropanol worked most severely than methanol on the weakening of polycarbonate. A hypothesis was developed to explain such behavior based on Hansen solubility parameters and in the sizes of liquid molecules too.