京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(工学) / 甲第21765号 / 工博第4582号 / 新制||工||1714(附属図書館) / 京都大学大学院工学研究科材料工学専攻 / (主査)教授 河合 潤, 教授 神野 郁夫, 准教授 奥田 浩司 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciara Ciane Port Thome.pdf: 1696527 bytes, checksum: f809752851373066f0420949b0b14357 (MD5) Previous issue date: 2008-02-13 / In this work was carried out a study of the lead bioaccumulation process by living aquatic macrophytes Salvinia auriculata. Initially, they were performed toxicological and growing tests in order to determine the non-toxic lead concentration limits and the minimum amount of biomass for the lead uptake experiment duration. The bioaccumulation experiment was performed using young and healthy floating aquatic plants of species S. auriculata. Approximately 30 grams of S. auriculata were put in growing at several 8-L recipients containing 5 L hydroponics solution and a non-toxic lead concentration of 2 mg L-1, during 29 days in a greenhouse. For the lead uptake experiment, seven collection times were set up at intervals of 1, 2, 5, 8, 22 and 29 days, including the zero time and was measured the growing solution temperature and pH, and the solution volume was monitored and deionized water was added to compensate the losses by evaporation. In order to measure the total lead concentration accumulated in aqueous solution obtaining from roots and leaves and growing solution, a Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence technique was used. The lead removal factor by S. auriculata after 29 days, in experimental conditions, was around 87 %. Moreover, it was observed a strong reduction of 50 % of lead concentration in liquid phase and lead accumulation in roots after the first 24 hours of experiment, while there a constant lead concentration in roots after the second day, indicating the transport and accumulation of lead into the leaves. The lead adsorption experimental data by S. auriculata were modeling by the irreversible adsorption kinetic of Langmuir. In the model, the equation system was resolved by DASSL algorithm and the kinetic parameters were obtained and optimized by an objective function using a SIMPLEX algorithm. The adsorption rate constant (k) value was 0.12 L d mg-1 Pb+2 while the maximum lead contents (qmax) value in the biomass was 0.15 mg Pb+2 g-1. The aquatic plant S. auriculata can be a good alternative for effluent treatment through both bioadsorption and bioaccumulation mechanism. The process based on the Phytoremediation technique using aquatic plants have become a attractive economical process due to its easy applicability , low operational costs and high efficiency. / Neste trabalho foi realizado um estudo do processo de bioacumulação de Pb+2 pela macrófita aquática Salvinia auriculata. Realizaram-se inicialmente testes toxicológicos e de crescimento para determinar os níveis tóxicos de Íons de Pb+2, estipular a massa mínima adequada, duração da experiência e os intervalos de coleta para o experimento da bioacumulação. O experimento da bioacumulação foi conduzido utilizando plantas jovens e sadias da espécie aquática e flutuante S. auriculata. Foram cultivadas, durante 29 dias em estufa, aproximadamente 30 gramas em recipiente de 8 L, em várias réplicas, contendo 5 litros de uma solução hidropônica (de Clark) e uma concentração não tóxica de 2 mg Pb+2 L-1. Foram realizadas 7 coletas, incluindo a coleta 0, a intervalos de 1, 2, 5, 8, 22 e 29 dias, monitorando pH e temperatura e fazendo a reposição de água devido a perdas por evaporação. As concentrações totais de chumbo, tanto na fase fluida como na raiz e na folha, foram determinadas pela técnica SR-TXRF. O fator de remoção de chumbo pela salvinia após 29 dias de cultivo, nas condições estudadas, foi de 87 %. Além disso, foi observado que a adsorção de chumbo foi rápida nas primeiras 24 horas, reduzindo em aproximadamente 50 %. A partir do segundo dia, a concentração de chumbo é quase constante, indicando a ocorrência de transporte e acumulação de chumbo na folha. Os dados experimentais de adsorção de Íons de Pb+2 pela S. auriculata foram representados pelo modelo cinético irreversível de Langmuir. No ajuste dos dados experimentais pelo modelo proposto, utilizou-se de uma função objetivo para otimizar os parâmetros de adsorção: a constante da taxa de adsorção e a quantidade máxima de sítios disponíveis na biomassa, cujos valores obtidos foram k = 0,12 L d mg-1 Pb+2 e qmax = 0,15 mg Pb+2 g-1. A planta S. auriculata mostrou-se uma boa opção para tratamento de efluentes através dos mecanismos de adsorção e bioacumulação. O processo de remoção de metal por planta aquática comprovou ser economicamente atrativo, de fácil disponibilidade, baixos custos operacionais e alta eficiência.

Selenium (Se) is an element with important health implications that is emitted in significant amounts from volcanoes. Attracted by the fertility of volcanic soils, around 10% of the world population lives within 100 km of an active volcano. Nevertheless, the behaviour of Se in volcanic environments is poorly understood. Therefore, the main aim of this thesis is to investigate the role of soils in the Se cycling in volcanic environments. Prior to the geochemical studies, precise and accurate methods for the determination of Se contents, speciation and isotopic signatures were developed. Afterwards, a combination of field studies and lab controlled experiments were performed with soils from two contrasting European volcanic settings: Mount Etna in Sicily (Italy) and Mount Teide in Tenerife (Spain). The results showed a strong link between Se behaviour and soil development, indicating that Se mobility in volcanic soils is controlled by sorption processes and soil mineralogy. / El selenio (Se) tiene afectas sobre la salud y es emitido por los volcanes. Atraída por la fertilidad de los suelos volcánicos, un 10% de la población mundial vive <100 km de volcanes activos. Sin embargo, el comportamiento geoquímico del Se en ambientes volcánicos es aún poco conocido. El objetivo de esta tesis es contribuir a la comprensión del papel del suelos en el ciclo del Se en medios volcánicos. En una primera etapa se desarrollaron métodos analíticos para determinar el contenido, la especiacíon y las relaciónes isotópicas del Se. Los estudios geoquímicos se realizaron con suelos de dos lugares con características muy distintas: el Monte Etna (Italia) y el volcán Teide (Tenerife). Los estudios de terreno y de laboratorio revelaron una gran interrelación entre el comportamiento del Se y el desarrollo de suelos, y que la movilidad de Se está controlado por los procesos de adsorción y la mineralogía en suelos volcánicos.

Orientadores: Silvana Moreira, Ana Elisa Sirito de Vives / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T19:56:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_BrunaFernandade_M.pdf: 1377597 bytes, checksum: deab1af287e4ac2f8ed56f29f61ab45d (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O crescimento populacional acompanhado de um aumento dos parques industriais trouxe alguns problemas a serem enfrentados por toda a sociedade, como a emissão de poluentes. As árvores registram em seu lenho reações às variáveis ambientais podendo assimilar e armazenar contaminantes de ação antropogênica. Para identificar e quantificar tais elementos pode-se realizar um estudo dos anéis de crescimento anuais. O presente trabalho teve como objetivo principal a determinação de contaminantes em uma seqüência de anéis de crescimento, previamente datados de árvores da espécie Copaífera langsdorfii (Copaíba), utilizando a Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF) para a quantificação dos elementos presentes. O estudo foi realizado em uma área pertencente ao Jardim Botânico Municipal de Bauru, SP, local de provável contaminação por metais pesados devido à presença de indústrias de acumuladores de energia que utilizam chumbo em seu processo. A amostragem foi realizada em diferentes pontos (quatro sítios) ao redor da indústria com a finalidade de se verificar a dispersão dos poluentes. As concentrações de alguns elementos foram comparadas com os valores de referência e de alerta para solos estabelecidos pela CETESB, visto não haver legislação para amostras de madeira. Desta forma, foi verificado que para o chumbo, o valor de referência (17 µg.g-1) chegou a ser ultrapassado nos 3 sítios mais próximos da fábrica de baterias Ájax. No caso do Cr, o sítio mais próximo da indústria (220 m) a concentração média deste elemento ficou acima do valor de alerta (75 µg.g-1) em praticamente todos as amostras e o mesmo ocorreu para o segundo sítio localizado a 500 m da indústria. Para o outro local de amostragem, localizado a 1400 m da indústria, a concentração média do Cr ultrapassou até mesmo o valor de intervenção residencial (300 µg.g-1). Para o Ni o valor de alerta também foi atingido para alguns períodos para o local mais próximo da indústria, mas a tendência foi de uma diminuição da concentração média com o aumento da distância em relação à indústria. O Cu apresentou comportamento similar ao Ni. A concentração média de Cu foi superior ao valor de alerta (60 µg.g-1) para os locais mais próximos da fábrica de baterias, chegando até a atingir o valor de intervenção agrícola (200 µg.g-1). Pelos resultados obtidos, foi possível demonstrar que a Copaífera Langsdorff L pode ser usada como bioindicadora da contaminação ambiental e ainda que a indústria de baterias foi responsável pela contaminação ambiental local. A técnica de SR-TXRF apresentou limites de detecção na faixa de 90 ng.g-1 para Cu e 270 ng.g-1 para Pb, demonstrando sua potencialidade principalmente na análise de amostras de massa reduzida. / Abstract: The continuous population growth associated to an increase of the industrial parks brought some problems for the society, as the emission of pollutants. The tree rings register in its log the reactions to the environmental changes being able to assimilate and to store pollutants of anthropogenic origin. To identify and to quantify such elements an analysis of its annual rings were performed. The present work had as main objective the determination of the contamination in tree rings previously dated of Copaifera langsdorfii species using Synchrotron Radiation Total Reflection X-ray Fluorescence technique (SR-TXRF). This study was carried out in an area near to botanical garden of Bauru city (SP) site where occurred a probable contamination by heavy metals due to an energy accumulator plants that use lead in its process. The sampling was accomplished in different locations (four sites) around the industry in order to verify the dispersion of the pollutants. The concentrations of some elements were compared with reference and alert values for soils established by Brazilian legislation CETESB, since there isn't legislation for wood samples. For Pb the reference value (17 µg.g-1) was exceeded for the three sites closed to the industry. For the site nearest for the industry (220 m) the average concentration for Cr surpassed the alert value (75 µg.g-1) in the majority of the samples and the same fact was observed for the second site located to 500 m from the industry. And even for the site located to 1400 m faraway of the industry the average concentration exceed the residential intervention value (300 µg.g-1). For Ni the alert value was reached for some periods for the site nearest the industry, but was observed a tendency to decrease of the average concentration with the increase of the distance. For Cu the behavior was similar to Ni that is to say the average concentration reached the alert value (60 µg.g-1) for locations near to the industry. By the results was possible show that Copaífera Langsdorff L can be used as bioindicator of the environmental contamination and although the accumulator industry was responsible by local contamination. SR-TXRF technique presented detection limits in the range of 90 ng.g-1 for copper and 270 ng.g-1 for lead, demonstrating its potentiality mainly for samples with restrictive masses. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

O fósforo (P) é um nutriente essencial para o crescimento das plantas. Milhões de toneladas de P são aplicados aos solos anualmente. No entanto, apenas uma pequena fração do P aplicado com fertilizantes é aproveitada nas lavouras no ano de aplicação, bem como a eficácia do fertilizante fosfatado diminui com o tempo. Para melhorar a nossa compreensão dos mecanismos, a esta resposta do P no campo, este trabalho visa estudar a migração desse elemento em solos tropicais brasileiros (Latossolo vermelho e Latossolo amarelo) tratados com três tipos de fertilizantes: fosfato monoamônico (MAP), o polímero revestido de fosfato monoamônio (MAPP) e fosfato organomineral (OMP) em um experimento de placa de Petri. Fluorescência de Raios X por Reflexão Total (TXRF) foi usada para determinar o fluxo difusivo P a distâncias radiais diferentes (entre 0 e 7,5 mm, entre 7,5 e 13,5 mm, 13,5 e 25,5 mm e entre 25,5 e 43 mm) a partir do grânulo de fertilizante. As análises usando TXRF foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas, São Paulo, na linha de Fluorescência de Raios X (Beamline D09B). Depois de um período de cinco semanas, a concentração total de P, Ca e Al foram obtidas e comparadas analisando o tipo de solo/textura, o pH e o respectivo extrator de P, que nesse estudo foram usados o Mehlich 1 e água régia. De forma geral, concluiu-se que 80,0 % de fósforo proveniente dos fertilizantes usados nessa proposta ficaram concentrados em distâncias menores que 10 mm do ponto de aplicação dos fertilizantes, independentemente do tipo de solo, do pH e da respectiva textura. Em relação à utilização da técnica TXRF, o sistema foi eficiente, dentre outras características, na discriminação dos picos de fósforo dos picos de enxofre, principalmente nas amostras de solo usadas a partir da extração com Mehlich 1. Destaca-se isso, pois os raios X característicos desses elementos são muitos próximos. / Phosphorus is an essential nutrient for plant growth. Million of tones of P are applied to the soils annually. However, only a small fraction of the P applied with fertilizers is taken up by crops in the year of application, and the effectiveness of any residual P fertilizer declines with time. To improve our understanding of the mechanisms underlying this response to P in the field, this work aims to study the migration of this element in Brazilian tropical soils (red and yellow Oxisol) treated with three types of fertilizers: monoammonium phosphate (MAP), polymer coated monoammonium phosphate (MAPp) and Organomineral phosphate (OMP) in a Petri dish experiment. Total Reflection X-Ray Fluorescence (TXRF) was used to determine the P diffusive flux at different distances (0 - 7.5, 7.5 13.5, 13.5 25.5 and 25.5 43 mm) from granular fertilizer. TXRF analyses were performed at the X-Ray Fluorescence Beamline D09B at Brazilian National Synchrotron Light Laboratory (LNLS), in Campinas, São Paulo. After a period of five weeks, the total concentration of P, Ca and Al were obtained and compared by analyzing the type/soil texture, pH, and the respective extractor P, this study used the Mehlich 1 and aqua regia . In general, it was found that 80.0 % of phosphorus from the fertilizer used in this proposal were concentrated in distances smaller than 10 mm from the point of application of fertilizers , regardless of the soil type , pH, and its texture. Regarding the use of TXRF technique , the system was efficient , among other features , the breakdown of phosphorus peaks of the sulfur peaks , especially in the soil samples used from the extraction with Mehlich 1. It is noteworthy that, as the rays X characteristic of these elements are very close.

O fósforo (P) é um nutriente essencial para o crescimento das plantas. Milhões de toneladas de P são aplicados aos solos anualmente. No entanto, apenas uma pequena fração do P aplicado com fertilizantes é aproveitada nas lavouras no ano de aplicação, bem como a eficácia do fertilizante fosfatado diminui com o tempo. Para melhorar a nossa compreensão dos mecanismos, a esta resposta do P no campo, este trabalho visa estudar a migração desse elemento em solos tropicais brasileiros (Latossolo vermelho e Latossolo amarelo) tratados com três tipos de fertilizantes: fosfato monoamônico (MAP), o polímero revestido de fosfato monoamônio (MAPP) e fosfato organomineral (OMP) em um experimento de placa de Petri. Fluorescência de Raios X por Reflexão Total (TXRF) foi usada para determinar o fluxo difusivo P a distâncias radiais diferentes (entre 0 e 7,5 mm, entre 7,5 e 13,5 mm, 13,5 e 25,5 mm e entre 25,5 e 43 mm) a partir do grânulo de fertilizante. As análises usando TXRF foram realizadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas, São Paulo, na linha de Fluorescência de Raios X (Beamline D09B). Depois de um período de cinco semanas, a concentração total de P, Ca e Al foram obtidas e comparadas analisando o tipo de solo/textura, o pH e o respectivo extrator de P, que nesse estudo foram usados o Mehlich 1 e água régia. De forma geral, concluiu-se que 80,0 % de fósforo proveniente dos fertilizantes usados nessa proposta ficaram concentrados em distâncias menores que 10 mm do ponto de aplicação dos fertilizantes, independentemente do tipo de solo, do pH e da respectiva textura. Em relação à utilização da técnica TXRF, o sistema foi eficiente, dentre outras características, na discriminação dos picos de fósforo dos picos de enxofre, principalmente nas amostras de solo usadas a partir da extração com Mehlich 1. Destaca-se isso, pois os raios X característicos desses elementos são muitos próximos. / Phosphorus is an essential nutrient for plant growth. Million of tones of P are applied to the soils annually. However, only a small fraction of the P applied with fertilizers is taken up by crops in the year of application, and the effectiveness of any residual P fertilizer declines with time. To improve our understanding of the mechanisms underlying this response to P in the field, this work aims to study the migration of this element in Brazilian tropical soils (red and yellow Oxisol) treated with three types of fertilizers: monoammonium phosphate (MAP), polymer coated monoammonium phosphate (MAPp) and Organomineral phosphate (OMP) in a Petri dish experiment. Total Reflection X-Ray Fluorescence (TXRF) was used to determine the P diffusive flux at different distances (0 - 7.5, 7.5 13.5, 13.5 25.5 and 25.5 43 mm) from granular fertilizer. TXRF analyses were performed at the X-Ray Fluorescence Beamline D09B at Brazilian National Synchrotron Light Laboratory (LNLS), in Campinas, São Paulo. After a period of five weeks, the total concentration of P, Ca and Al were obtained and compared by analyzing the type/soil texture, pH, and the respective extractor P, this study used the Mehlich 1 and aqua regia . In general, it was found that 80.0 % of phosphorus from the fertilizer used in this proposal were concentrated in distances smaller than 10 mm from the point of application of fertilizers , regardless of the soil type , pH, and its texture. Regarding the use of TXRF technique , the system was efficient , among other features , the breakdown of phosphorus peaks of the sulfur peaks , especially in the soil samples used from the extraction with Mehlich 1. It is noteworthy that, as the rays X characteristic of these elements are very close.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nayara Szymanski.pdf: 2166541 bytes, checksum: d5ebf09357be44af458b98aeeb5d43bc (MD5) Previous issue date: 2011-02-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aquatic macrophytes are known to remove heavy metals from the surface by adsorption or absorption and incorporate them into systems, in different ways. The main objective of this work is to study the multicomponent bioaccumulation of copper and lead by the living aquatic macrophyte Eicchornia crassipes. The experiments were performed in triplicate using about 30g healthy young plants and 5L Clark s hydroponic solution doped with non-toxic concentration of copper and lead metals combined. All experiments have been carried out in a greenhouse, for 20 days, monitoring the loss of water volume and adding deionized water as it was needed. Samples were performed in predetermined collection times (2, 4, 7, 12 and 20 days) to determined the metal content by the synchrotron radiation re&#64258;ection X-ray &#64258;uorescence technique (SR-TXRF), and the measurements of SR-TXRF were performed at the Brazilian Light Synchrotron Laboratory (LNLS). It was observed that at least 90% metal concentration was removed of all experiments by bioaccumulation process, this indicates that the adsorption process is quick in roots, but slow if accumulation process takes place in aerial parts. The kinetics of biosorption that better fits the experimental data was Irreversible Langmuir for Cu and Pb, and Pseudo-first order and Pseudo-second order for Cu and Pb, respectively at the multicomponent experiment. / Macrófitas aquáticas são conhecidas por removerem metais pesados pela superfície, por adsorção ou absorção, e incorporá-los em seu sistema de diversas formas. O objetivo principal deste trabalho é estudar a remoção multicomponente de cobre e chumbo pela macrófita aquática flutuante Eicchornia crassipes viva. Experimentos foram realizados em triplicata, utilizando em média 30 gramas de plantas, jovens e sadias em 5L de solução hidropônica de Clark dosada a uma concentração não tóxica de metais cobre e chumbo em três combinações. Todos os experimentos foram conduzidos em estufa externa, durante 20 dias, monitorando-se o nível do volume de água pela adição de água deionizada quando necessário. Coletas de amostras foram feitas em tempos pré-determinados (2, 4, 7, 12 e 20 dias). A determinação das quantidades de metais foi feita utilizando-se da técnica de espectroscopia de Raios-X por Reflexão Total (SR-TXRF), e as medidas de SR-TXRF foram efetuadas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS). Foi observada redução de até 90% nos valores de concentração dos metais, nos experimentos realizados, indicando que cobre e chumbo foram removidos pela macrófita pelo processo de bioacumulação, ou seja, rápida adsorção pelas raízes e um lento processo de acumulação nas partes aéreas. As cinéticas de biossorção que melhor ajustaram-se aos dados experimentais foram de Langmuir Irreversível para Cu e Pb, e de Pseudo-primeira ordem e Pseudo-segunda ordem para Cu e Pb, respectivamente no experimento multicomponente.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marilda M T Fornari.pdf: 813038 bytes, checksum: 1672b5ca9a95a70d2125540cf442fb8a (MD5) Previous issue date: 2008-02-12 / In the present work has been studied the electro-flocculation efficiency on the reduction of organic and inorganic material concentrations such as Chemical Oxygen Demand (COD), turbidity, total solids and metal, mainly chromium, on an untreated tannery effluent using a pair of electrodes. For this purpose, a lab scale Electro-Flocculation (EF) reactor was constructed using an 8-L plastic cylindrical container, containing a valve in its lower part for sludge evacuation and a horizontal support in its upper part for fixing a pair of electrolytic cell in upright position into a 5-L available reactor volume. The electrodes plates, made of iron or aluminum, were connected to terminals of direct current power supply. All the physical-chemistry parameters were measured following the Standard Methods for water analysis, while metal concentrations were determined using the Synchrotron X-Ray Fluorescence technique, available in the Brazilian Synchrotron Light Laboratory. In order to determine optimal operating conditions, the effects of current intensity, electrodes distance, effluent initial pH, and EF time have been experimentally examined, according to a statistic planning and correlation analysis. For each electrode, a total of 11 EF experiments were carried out for maximum and minimum values of EF reactor operating parameters. Applying a 95% confidence level into the correlation analysis between EF parameters, the physical-chemistry parameters and metal concentrations were reduced in all of them when the effluent initial pH was increased, while the EF time and the applied voltage were reduced for small electrodes distances. Moreover, the EF treatment efficiencies tend towards higher values with an increasing on the current intensity. In order to determine the best reactor operating values, other EF experiments were performed varying the effluent initial pH from 6.5 to 9.0 and from 6.0 to 8.5 for iron and aluminum electrodes, respectively, fixing the distance between the electrodes in 4.0 cm, the current intensity in 5.5 A and the EF time in 30 minutes. Nevertheless, these EF experiments have shown that the reduction factor on parameter concentrations due to an increasing of effluent initial pH was not significant compared to prior experiments. Henceforth, the effluent pH value was maintained near to the original one for the next EF treatments, avoiding introducing other substances into the effluent. Keeping effluent pH value in 7.5, other EF experiments were performed changing the EF time from 15 to 120 min., fixing current intensities and electrode distances in 5.5 A and 4.0 cm, respectively. For these reactor conditions, the EF time setting up in 30 min. was enough to get a good efficiency according the reduction factor in the most of parameters examined, without increasing a lot the reactor electrical power, for both kinds of electrodes. The EF reactor purpose and examined has shown a high efficiency on turbidity and chromium concentration reduction factor (98%). Furthermore, this system can be also used to reduce other elementary concentrations such as calcium, potassium and zinc, for both kinds of electrodes (Fe/Al). In comparison with iron electrodes, aluminum one has reported a better reduction factor (80%) on COD values and a good reduction factor (50%) on iron concentration. On the other hand, the EF method for tanneries effluent treatment system was also compared with conventional method using coagulating and flocculating agents, showing a great similarity between them in the reduction factor. In the EF method is not necessary to introduce substances to start the coagulation and flocculation process in effluent treatment. / Este trabalho tem por objetivo o estudo da eficiência da eletro-floculação na redução das concentrações de substâncias orgânicas e inorgânicas expressas através dos parâmetros: Demanda Química de Oxigênio (DQO), turbidez, sólidos totais e metais, principalmente o cromo, em efluente de curtume não tratado, utilizando um par de eletrodos. Para esse propósito foi construído, em escala laboratorial, um reator confeccionado a partir de um recipiente plástico de 8 litros, contendo uma válvula na parte inferior, para a retirada dos sedimentos, e um suporte horizontal na parte superior para a fixação do par de células eletrolíticas, em posição perpendicular dentro do reator com volume útil de 5 litros. As placas de eletrodos, de ferro e alumínio, foram conectadas a uma fonte de alimentação de energia.Todos os parâmetros físico-químicos foram determinados seguindo o Método Padrão para análise de água, enquanto que as concentrações de metal foram determinadas através da técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total, (SR-TXRF), disponível no Laboratório Nacional de Luz Síncroton. A fim de determinar as condições ótimas de operação, os efeitos da intensidade da corrente, distância entre eletrodos, pH inicial do efluente e tempo de eletrólise foram avaliados experimentalmente, de acordo com um planejamento estatístico e análise de correlação. Para cada eletrodo, foram realizados 11 experimentos de EF com valores máximos e mínimos para os parâmetros de operação do reator. Empregando um nível de 95% de confiança na correlação de análises dos parâmetros a análise de correlação entre os parâmetros de EF, os modelos mostraram tendência de redução nas concentrações dos parâmetros físico-químicos e de metais, quando o pH inicial do efluente foi elevado, enquanto o tempo de EF e a voltagem aplicada apresentaram tendência de redução nos valores para uma menor distância entre os eletrodos.. Além disso, a eficiência do tratamento de EF tende a valores mais elevados com o aumento na intensidade de corrente. A fim de determinar as melhores condições de operação do reator, outros experimentos EF foram feitos variando o pH inicial de 6.5 a 9.0 e de 6.0 a 8.5 para eletrodos de ferro e alumínio, respectivamente, fixando a distância entre os eletrodos em 4.0 cm, a intensidade da corrente em 5.5 A e o tempo de EF em 30 minutos. Entretanto, esses experimentos mostraram que o fator de redução percentual na concentração dos parâmetros, causada pelo aumento no pH inicial do efluente, não foi significativo comparado aos experimentos anteriores. Nos tratamentos posteriores de EF, o pH do efluente foi mantido próximo ao original, evitando a introdução de outras substâncias no efluente. Mantendo o valor do pH do efluente em 7.5, outros experimentos de EF foram realizados variando o tempo de eletrólise de 15 a 120 min., e fixando a intensidade da corrente e distância entre os eletrodos em 5.5 A e 4.0 cm., respectivamente. Nessas condições, o tempo de EF fixado em 30 min. foi suficiente para alcançar uma boa eficiência, de acordo com o fator de redução, para maioria dos parâmetros analisados, sem aumentar muito a potência elétrica do reator, para os dois tipos de eletrodos. Os experimentos realizados com reator de EF mostraram uma alta eficiência na redução da turbidez e concentração de cromo (98%). Ademais, esse sistema também pode ser utilizado na redução de outras concentrações elementares como cálcio, potássio e zinco, para ambos os tipos de eletrodos (Fe/Al). Em comparação com os eletrodos de ferro, o eletrodo de alumínio apresentou um melhor fator de redução nos valores de DQO (80%) e um bom fator de redução de ferro (50%). Por outro lado, o método de EF para o tratamento de sistema de efluentes de curtumes foi também comparado ao método convencional utilizando agentes coagulantes e floculantes, mostrando uma grande semelhança entre eles no fator de redução. No método EF não é necessário introduzir substâncias para iniciar o processo de coagulação e floculação no tratamento de efluente.

Orientador: Silvana Moreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T03:52:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fazza_ElizeteVieira_M.pdf: 2172063 bytes, checksum: 9efe3c01da1dbb554288a537bfa44ea7 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A cidade de Limeira está localizada no Estado de São Paulo e possui economia expressiva, com indústrias em vários setores produtivos, entre elas, galvanoplastias voltadas para a produção de jóias, semijóias e bijuterias. Visando elucidar se há influência antropogênica nos mananciais da cidade, avaliou-se a qualidade das águas e as concentrações de metais presentes na água e nos sedimentos dos ribeirões Graminha e Águas da Serra, cujas nascentes estão na zona urbana de Limeira. As determinações de metais foram realizadas pela técnica de Fluorescência de Raios X por Reflexão Total com Radiação Síncrotron (SR-TXRF). Os limites de detecção para amostras de água estão na faixa de 0,50 a 0,05 µg.L-1 para Ca e Zn, respectivamente, enquanto que para as amostras de sedimento os limites de detecção obtidos foram iguais a 0,22 e 0,02 µg.g-1 para os mesmos elementos. Nas amostras de água dos dois mananciais e para ambos os períodos amostrados (seco e húmido) as concetrações de Al e Fe foram superiores aos limites máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente. Os elementos Zn e Cu apresentaram o mesmo comportamento. Para o Cr e Ni apenas alguns pontos de amostragem apresentaram valores acima dos limites permitidos. No ribeirão Águas da Serra os valores foram superiores ao permitido para todos os pontos exceto pra dois pontos no período seco, enquanto que para o ribeirão Graminha os resultados foram superiores para quatro pontos no período úmido. Nas amostras de sedimento o elemento Cu ultrapassou o valor estabelecido pela legislação em ambos os mananciais. Os valores para Pb nas amostras de sedimento também foram ultrapassados para todas as amostras do ribeirão Águas da Serra e em alguns pontos do Graminha. Os resultados obtidos para Cr foram excedidos em três pontos no período húmido e em dois pontos no período seco para o ribeirão Águas da Serra, e no Graminha apenas no período seco os valores para dois pontos foram excedidos. Para Ni e Zn em apenas alguns pontos foram observados valores acima do permitido. A metodologia aplicada foi eficiente porque permitiu a determinação dos metais a níveis exigidos pela legislação brasileira. As concentrações dos metais foram superiores aos valores máximos permissíveis estabelecidos pela legislação vigente para vários elementos tanto nas amostras de água quanto nas amostras de sedimento. Os resultados apontam para a necessidade de ações para recuperar a qualidade dos mananciais bem como protegê-los de novas alterações antrópicas negativas. Palavras Chave: Metais pesado, Água ¿ Qualidade, Sedimentos, Poluição -- Aspectos Ambientais, Meio ambiente, Fluorescência de raio X, Síncrotron / Abstract: The city of Limeira is located in the State of São Paulo and has expressive economy, with industries in several productive sectors, as galvanization industries for the jewels, semi-jewels and bijoux production. Aiming to explain the anthropogenic influence in the sources, the water and sediment qualities of the Graminha and Águas da Serra brooks were evaluated whose springs are in the urban zone of Limeira. The metal determination was performed using Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SRTXRF). The detection limits for water samples were in the range of 0.50 to 0.05 µg.L-1 for Ca and Zn, respectively while for sediment samples the detection limits were 0.22 to 0.02 µg.g-1 for the same elements. For water samples in both brooks and for all periods (dry and humid) the concentrations of Al and Fe were higher than the maximum permissive values (MPV) established by the legislation. For Zn and Cu the same behaviour was observed. For Cr and Ni just some locations presented values higher than MPV for water samples. Moreover in Águas da Serra brook values higher than MPV were observed for all points except for two points in the dry period, for Graminha 12 stream the results were higher for four sample locations in the humid period. For sediment samples Cu surpass the value established by the legislation for both springs. For Pb the values surpass the limit for all samples in Águas da Serra and some points for Graminha stream. The results for Cr in sediment samples were surpassed for three points in the humid period and two points in the dry period for Águas da Serra brook, and in Graminha just in the dry period for two points the values were exceeded. For Ni and Zn only a few points surpassed the limits for both springs.The applied methodology was efficient because the detection limits turned possible the determination of the metals in levels in according to legislation. The metal concentrations were higher than the maximum permisse values established by the Brazilian Legislation for several elements in water and sediment samples. The results point to the action necessity to recover the quality of the sources as well as to protect the brooks of new negative anthropogenic alterations. Keywords: Heavy metals, Water quality, Sediment, Pollution, Environment, Synchrotron Radiation Total Reflection X-Ray Fluorescence (SR-TXRF) / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Deionised-ozonated water, so-called DIO3 appears to be an ideal alternative for usage in semiconductor industry. The utilisation of DIO3 for removal of photoresist from silicon wafers is faster, cheaper, and more environmental-friendly compared to classical technology based on mixture of sulphuric acid with hydrogen peroxide, so-called SPM. The diploma thesis deals firstly with research into ozone and ozonated water and their possible applications. Next sections describe two prototypes of generators for DIO3, that were assembled in CSVG a.s. Testing of parameters for generators on dissolved-ozone concentration is also a part of this thesis. Moreover, thesis involves tests, that were carrier out in ON Semiconductor in Rožnov pod Radhoštěm. These tests compare efficiency of cleaning by classical technology based on SPM and DIO3 approach.