Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Banca: Édison Pecoraro / Banca: Rogéria Rocha Gonçalves / Resumo: Vidros emissores de luz vêm despertando interesse como potenciais materiais para melhorar a eficiência de células solares comerciais de silício através da conversão descendente de energia onde um fóton da região do visível é convertido em dois fótons na região de ~1000 nm, que é a região da banda proibida do silício. Neste sentido, materiais dopados com íons lantanídeos que são muito promissores devido sua riqueza espectral, tem despertado o interesse nos últimos anos e muitos pares de íons lantanídeos tem sido propostos, dentre eles o par Pr3+-Yb3+, porém sem toda elucidação dos processos de transferência envolvidos. Este trabalho apresenta um estudo realizado em vidros fluoroindatos dopados com íons Pr3+ e co-dopados com íons Pr3+/Yb3+ quanto aos processos de conversão descendente Pr3+→Yb3+ e seus mecanismos. As seguintes composições vítreas foram estudadas: [(100-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:xPrF3], (x=0,01; 0,02; 0,05 e 1,0 % mol) e [(99-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:1PrF3:xYbF3], (0 ≤ x ≥ 3.0 % mol). O estudo térmico e espectroscópico dessas amostras produzidas pelo método clássico de fusão choque-térmico, mostrou uma boa estabilidade térmica frente à cristalização e uma janela de transparência de até ~ 8 μm, consequência da relativamente baixa energia de modos vibracionais (~500 cm-1) observadas no espectro Raman. As medidas de luminescência nos vidros co-dopados com Pr3+:Yb3+ evidenciaram o processo de conversão descendente de energia, importante para a aplicação em células solares de silício devido a emissão em 980 nm do Yb3+, como resultado da excitação dos íons Pr3+ na região do visível. O processo de conversão descendente de energia se dá por pelo menos três mecanismos, sendo que em dois deles a emissão ocorre a partir dos níveis 3PJ e um a partir do nível 1D2 do íon Pr3+. Valores de eficiência de transferência de 60,8% e 79% foram observados para a amostra... / Abstract: Glass light emitting in the IR (1000 nm) region have attracted interest as potential materials for improving the efficiency of commercial silicon solar cell through energy downconversion where a photon in the visible region is converted into two photons in the ~1000 nm, which is the region of band gap of silicon. In this sense, materials doped with lanthanide ions that are very promising due to its spectral richness, has aroused interest in recent years and many pairs of lanthanide ions have been proposed, among then the pair Pr3+:Yb3+, but without any elucidation of the transfer processes involved. This work presents a study in fluoroindate glasses doped with Pr3+ and co-doped with Pr3+ / Yb3+ about the down-conversion energy process Pr3+→Yb3+ and the mechanism involved. The vitreous following compositions were used: [(100-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:xPrF3], (x=0,01; 0,02; 0,05 e 1,0 % mol) e [(99-x) 40InF3-20SrF2-20BaF2- 20ZnF2:1PrF3 : xYbF3], (0 ≤ x ≥ 3.0 % mol). The spectroscopic and thermal study of these samples produced by the classical method of melting-quenching showed a good thermal stability against crystallization and window transparency of ~ 8 microns, consequence of the relatively low phonon energy (~500 cm-1) seemed in Raman spectra. Measurements of luminescence in the glasses co-doped with Pr3+: Yb3+ showed the down-conversion process important for application in silicon solar cells due to emission at 1000 nm of Yb3+ as a result of excitation of the Pr3+ ions in the visible region. The downconversion process occurs by at least three mechanisms, in that two of then the emission occurs from 3PJ levels and one from the 1D2 level of Pr3+ ion. Transfer efficiency of 60.8% and 79% were observed for the sample containing 1 mol% Pr3+ and 3 mol% Yb3+. After the excitation of the 3PJ levels energy transfer occurs, where first the energy is transferred to an Yb3+ ion by cross relaxation [Pr3+ (3P0 → 1G4)... / Mestre

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-22T20:42:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 235992.pdf: 3607342 bytes, checksum: 84c35188ede9c3b9cf1ca72fe8477b9c (MD5) / Esta pesquisa versa sobre a formação do território de Santa Catarina, a história da ocupação da terra e o processo que determinou o delineamento de suas fronteiras. Tendo por foco a concessão de terras devolutas, analisa o papel do Estado enquanto agente formador do território ao direcionar a privatização das terras pertencentes ao patrimônio público. Contempla a Lei de Terras e a política de colonização sistemática, na segunda metade do séc. XIX, a partir da qual ocorreria a demarcação, na Província de Santa Catarina das terras dotais da Família Imperial bem como, o tratamento dado à questão da legitimação e revalidação de antigas posses sobretudo, a partir de 1891, quando as terras passaram ao domínio dos Estados Federados. Fundamentado na historiografia regional e na análise de documentos originais como os Relatórios da Diretoria de Terras, os Livros de Requerimentos de Terras e correspondências oficiais, existentes no Arquivo Público Estado de Santa Catarina, tornou possível demonstrar a usurpação das terras do Estado por particulares e a expropriação dos posseiros nelas existentes. Simultaneamente, o desinteresse dos governantes em efetivar a discriminação das terras devolutas aliado à opção de conceder vastas extensões dessas terras - a serem loteadas e revendidas - a quem detinha o poder político local impediram, dessa forma, o acesso à terra a milhares de pequenos agricultores e uma ordem fundiária mais justa e fundada no uso da terra.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:21:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 256547.pdf: 27907855 bytes, checksum: ecc9ceaf4f24a6d89e12785de67b2248 (MD5) / O processo de formação de favelas, típico de grandes centros urbanos, tem ocorrido em cidades do interior, através da ocupação espontânea do solo pela população de baixa renda. Em geral, essas áreas são desprovidas de infra-estrutura e apresentam-se como cenários de insustentabilidade ambiental e de deterioração da qualidade de vida humana. Esta situação agrava-se quando os projetos de urbanização desconsideram o usuário e se restringem à aplicação rígida dos parâmetros legais. Em busca de estratégias que orientem projetos de intervenção urbana mais humanos, foi escolhida para esse estudo a Vila Aparício de Morais, situada no município de Santa Maria-RS e resultante da ocupação urbana sem orientação técnica, realizada pelos próprios moradores. A população reside no local há 15 anos e ainda convive com precárias condições de habitabilidade. A área possui limitadores espaciais significativos, como a proximidade à área de mananciais, à rede de alta tensão e à linha férrea; todos eles remetem a legislações específicas e definem faixas non aedificandi que restringem áreas à ocupação e condicionam os projetos de urbanização. O embasamento teórico visa identificar conceitos, elementos e práticas que possam contribuir para a delimitação do tema de pesquisa. Através do estudo de caso, busca-se a compreensão da relação dos moradores com a identidade comunitária do local e a identificação dos elementos de estruturação do espaço urbano, tendo em vista a orientação da proposta de intervenção. E por fim, realiza-se o estabelecimento de estratégias de qualificação para assentamentos espontâneos de população de baixa renda. Os resultados obtidos nessa pesquisa pretendem servir de subsídio para projetos de urbanização de assentamentos espontâneos de população de baixa renda, visando à concreta melhoria das condições de vida aos moradores.

Orientador: Gilbert Bannach / Banca: Eder Tadeu Gomes Cavalheiro / Banca: Flavio Junior Caires / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: A síntese e caracterização de complexos do fármaco anti-inflamatório não esteroide sulindaco (sulin) com os íons lantanídeos (Ln3+) La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Gd3+, Tb3+ e Ho3+ no estado sólido são descritas neste trabalho. A caracterização dos complexos foi realizada empregando a termogravimetria-calorimetria exploratória diferencial simultânea acoplada ao espectrômetro de FTIR (TG-DSC-FTIR), DSC-fotovisual, titulação complexométrica com EDTA e análise elementar, além de utilização de difração de raios X pelo método do pó e espectroscopia vibracional de refletância na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Os métodos termoanalíticos foram utilizados para verificar a decomposição térmica, estabilidade térmica, entalpia de desidratação, entre outras propriedades e juntamente com a titulação complexométrica e a análise elementar, foi possível determinar a estequiometria dos complexos como [Ln(sulin)3]XH2O. Através do espectro de infravermelho pode-se sugerir que o sulindaco está coordenado aos íons lantanídeos de modo bidentado e em ponte pelo grupo carboxilato. Os testes de citotoxicidade e de atividades anti-inflamatória dos compostos sintetizados demonstraram que os complexos, em geral, possuem comportamento muito semelhante ao do fármaco. Contudo, os resultados, sugerem que complexo [Gd(sulin)3] apresenta potencial para um melhoramento farmacológico / Abstract: Synthesis and characterization of complexes of the anti-inflammatory drug nonsteroidal sulindac (sulin) with the lanthanide ions (Ln3+) La3+, Ce3+, Pr3+, Nd3+, Gd3+, Tb3+ and Ho3+ in the solid state area described in this work. The characterization of the pharmaceutical and the complexes was performed using simultaneous thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG-DSC), differential scanning calorimetry-photovisual (DSC-photovisual), coupled thermogravimetry-infrared spectroscopy (TG-FTIR) analyses, complexometric titranion with EDTA and elemental analysis, and also use of X-ray diffraction by the powder method and vibrational spectroscopy reflectance in the infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR). The thermal analysis results provided information concerning the thermal stability, dehydration and the thermal behavior of the compounds and along with the compleximetric titration and elemental analysis, it was possible to determine the stoichiometry of the complex as [Ln(sulin)3]XH2O. The spectroscopic results suggest that the ligand sulindac coordinates through the carboxylate group to the metals as a bidentatebrinding ligand. Tests for cytotoxicity and anti-inflammatory activity of the synthesized compounds demonstrated tha the complexes in general have very similar behavior in comparison to the drug. However, the results suggest that [Gd(sluin)3] has potential for pharmacological improvement / Mestre

Este trabalho tem como objetivo desenvolver um processo de reciclagem para as baterias de NiMH, visando a recuperação de níquel, cobalto e terras raras que estão presentes nas baterias, através do emprego de processamento mecânico seguido de técnicas hidrometalúrgicas. Na primeira etapa deste trabalho foi realizada a caracterização de diferentes modelos de baterias de telefone celular esgotadas tipo NiMH, visando quantificar os diferentes materiais presentes. Nesta etapa observou-se a elevada concentração de níquel, cobalto e terras raras, bem como a existência de baterias que, apesar de conter um rótulo indicando composição do tipo NiMH, a caracterização demonstrou que na realidade eram baterias do tipo NiCd. Na segunda etapa foi realizado o processamento mecânico através de moagem seguido de separação magnética. Nesta etapa foi possível realizar a separação dos diferentes materiais presentes nas baterias, isto é, separação de polímeros de materiais fortemente magnéticos e materiais fracamente magnéticos. Os materiais fortemente magnéticos são constituídos por ligas de Fe-Ni e podem ser enviados diretamente para um processo secundário de produção de metais. Os fracamente magnéticos foram enviados para uma etapa posterior, quando onde foi realizada sua lixiviação em ácido sulfúrico e posterior separação das terras raras por precipitação seletiva em pH 1,2. Neste processo mais de 98% das terras raras foram recuperadas. Na última etapa realizou-se a eletroobtenção de ligas Ni-Co a partir de soluções oriundas da lixiviação dos eletrodos, quando foi possível obter um depósito com alta concentração de Ni-Co (91,92%). / This work has as objective developing a recycling process for the NiMH batteries, seeking the recovery of nickel, cobalt and rare earths, through the employment of mechanical processing followed by hydrometallurgical techniques. In the first stage of this work the characterization of different models of NiMH batteries from cell phones was accomplished, seeking to quantify the different materials present. In this stage it was observed the high concentration of nickel, cobalt and rare earths, as well as the existence of batteries that in spite of containing a label indicating its composition as NiMH, the characterization demonstrated that these batteries were the NiCd type. The second stage the mechanical processing was accomplished through grinding followed by magnetic separation. In this stage it was possible to accomplish the separation of the different materials present in the batteries. In this stage the following step were done, separation of the polymers, strongly magnetic materials and weak magnetic materials. The strongly magnetic materials are constituted by Ni-Fe alloys and they can be directly sent for a secondary process of production of metals. The weak magnetic materials were sent for a subsequent stage, where it was accomplished its dissolution in sulfuric acid and subsequent separation of the rare earths by selective precipitation in pH 1,2. In this process more than 98 wt.% of the rare earths were recovered. In the last stage of this work the electroowinning of Ni-Co from real solutions alloys took place, where was possible to obtain a deposit with high concentration of Ni-Co (91,92%).

Submitted by PPGH null (poshisto@ufba.br) on 2017-06-20T13:25:56Z No. of bitstreams: 1 Tese Pedro Abelardo de Santana.pdf: 2022980 bytes, checksum: 240461a135cd24ac0ff641ed2936224c (MD5) / Approved for entry into archive by Uillis de Assis Santos (uillis.assis@ufba.br) on 2017-06-27T23:46:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Pedro Abelardo de Santana.pdf: 2022980 bytes, checksum: 240461a135cd24ac0ff641ed2936224c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-27T23:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Pedro Abelardo de Santana.pdf: 2022980 bytes, checksum: 240461a135cd24ac0ff641ed2936224c (MD5) / O objetivo desta tese foi investigar o processo que culminou com a perda das terras dos cinco aldeamentos sergipanos (Geru, Chapada, Água Azeda, Pacatuba e São Pedro do Porto da Folha), identificar a sua destinação e evidenciar os discursos oficiais que respaldaram a alienação das mesmas. A pesquisa centrou-se entre 1840 e 1889, período em que aumentaram os ataques às terras coletivas das aldeias, decorrentes da aprovação do Regulamento das Missões (1845) e da Lei de Terras (1850). A partir da atuação das comissões de medição e legitimação de terras, se acirraram os conflitos entre indígenas, posseiros e proprietários de terras, por fim, consolidou-se a alienação das terras indígenas nas últimas décadas do oitocentos. O desfecho foi respaldado pelo discurso governamental sobre a necessidade de catequizar e civilizar os índios para incorporá-los aos cidadãos do país, como também pela ideia do avanço da mestiçagem física e cultural, transformando os descendentes de índios em civilizados ou incorporados a nação. A partir dos critérios cronológico, temático e geográfico, os capítulos tratam da Diretoria Geral dos Índios, do discurso em defesa da catequese, da atuação de religiosos, diretores gerais e de aldeias, da fala oficial sobre a mestiçagem e, por último, da medição e esbulho das terras.

Submitted by Julie_estagiaria Moraes (julie.moraes@fgv.br) on 2012-01-31T18:23:12Z No. of bitstreams: 1 000049015.pdf: 5736001 bytes, checksum: 2b60468dd25544af6321a01795fe9521 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-01-31T18:23:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000049015.pdf: 5736001 bytes, checksum: 2b60468dd25544af6321a01795fe9521 (MD5) Previous issue date: 1982 / Toda prática política é educativa porque, através dela, as pessoas adquirem ou transformam explicações da vida e novos conhecimentos e habilidades são assimilados. No caso especifico de uma luta social, os trabalhadores vivenciam experiências que transformam a si mesmos e a realidade. Disto resulta conhecimento, resulta aprendizagem. Uma luta social concreta apresenta-se como um momento oportuno de análise das relações pedagógicas estabelecidas entre seus agentes. No caso da Luta do Arrendo em Orizona-GO, esta relação se dá entre o Partido Comunista Brasileiro (PCB) e os Camponeses. Durante a luta, o PCB, em determinados momentos, conseguiu o envolvimento dos camponeses nas atividades de organização, onde eles tinham, de fato, o poder de decisão. Neste momentos, os camponeses foram preparados para o exercício do poder. No desenrolar da luta, quando as decisões foram centralizadas no Comitê Municipal de Pires do Rio, onde não havia participação de nenhum campones, a relaçao pedagogica que se estabeleceu nao conseguiu levar a autonomia da classe, mas contribuiu para a continuidade da sua condição de subordinada. A análise da Luta do Arrendo possibilita a retomadada discussão sobre a relação Partido e Classe e sobre o papel da vanguarda em uma luta concreta.

MIRANDA, Julian Trévia. A teoria do marco temporal da ocupação indígena no julgamento do caso raposa serra do sol e suas implicações para os povos indígenas do Brasil. 2012. 103 f. Monografia (Graduação em Direito) - Faculdade de Direito, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Vera Martins (vera.lumar@hotmail.com) on 2017-11-20T13:55:38Z No. of bitstreams: 1 2012_tcc_jtmiranda.pdf: 681984 bytes, checksum: 6a0f17d6046367e414093f031aceb2a8 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Freitas (camila.morais@ufc.br) on 2017-11-23T10:14:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tcc_jtmiranda.pdf: 681984 bytes, checksum: 6a0f17d6046367e414093f031aceb2a8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-23T10:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tcc_jtmiranda.pdf: 681984 bytes, checksum: 6a0f17d6046367e414093f031aceb2a8 (MD5) Previous issue date: 2012 / The trial of the 'Raposa Serra do Sol' in the Brazilian Supreme Court created a great impact not only the immediate result of the decision - the statement of the regularity of demarcation in a continuous manner - but also by using the theory of the timeframe of the Indian occupation as new parameter to guide the interpretation and application of the territorial rights of the Indians. However, disparities between the collegial discussions and the writing of the final decision, as well as the limited information in the doctrine and jurisprudence homelands, necessitates a deep study and analysis of so-called theory of the timeframe of the Indian occupation. Thus, this paper aims to study the theory attempt to clarify its purpose, its origins and its implications for the territorial rights of indigenous peoples in Brazil, as well as comparing how such a theory was elaborated and discussed by the Supreme collegial and that crystallizad in writing the final decision of the trial. / O julgamento do caso da Terra Indígena Raposa Serra do Sol perante Supremo Tribunal Federal gerou grande repercussão não só pelo resultado imediato da decisão - a declaração da regularidade da demarcação em frente contínua -, mas também pela utilização da teoria do marco temporal da ocupação indígena como novo parâmetro a nortear a interpretação e a aplicação dos direitos territoriais dos índios. No entanto, disparidades entre as discussões do colegiado do STF e a redução do acórdão final, bem como as poucas informações na doutrina e na jurisprudência pátrias, tornam imprescindível o aprofundamento do estudo e da análise da denominada teoria do marco temporal da ocupação indígena. Desta forma, o presente trabalho buscará, por meio de pesquisa bibliográfica e documental, estudar a teoria buscando evidenciar sua finalidade, suas origens e suas implicações para os direitos territoriais dos povos indígenas no Brasil, Além disso, buscar-se-á cotejar o modo como tal teoria foi elaborada e discutida pelo colegiado do Supremo e o modo como foi cristalizada no acórdão do julgamento.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-06-27T04:12:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 346011.pdf: 1981323 bytes, checksum: 21b6bc321f91212447b5e86259485e50 (MD5) Previous issue date: 2016 / Vidros autolimpantes são vidros especiais recobertos com uma fina camada de dióxido de titânio, que atua como fotocatalisador e modifica a afinidade com a água. O TiO2 absorve radiação no comprimento de onda da região UV, produzindo a separação de cargas (e-/h+), que permite que uma série de reações redox ocorram em sua superfície, tais como a destruição de poluentes atmosféricos ou dissolvidos na água, a inativação de microrganismos, etc. Os vidros autolimpantes disponíveis atualmente no mercado têm um efeito fotocatalítico pequeno, uma vez que somente radiação com comprimento de onda na região do UV é absorvida pelo TiO2 para ativá-lo. Por conseguinte, pesquisas estão sendo voltadas em aumentar a sensibilidade do catalisador para o espectro visível. Dentre as diferentes estratégias propostas para este fim, a dopagem do TiO2 com terras raras poderia estender a absorção de luz para a região do visível. No presente trabalho, ítrio (Y) e érbio (Er) foram dopados em dióxido de titânio em diferentes proporções e aplicados na forma de filmes finos na superfície de vidro, utilizando a metodologia dip-coating. Os fotocatalisadores foram caracterizados na forma de pó pela determinação da estabilidade térmica e cristalinidade. A atividade fotocatalítica foi verificada pela degradação do corante azul de metileno durante a exposição à radiação ultravioleta e à radiação visível, bem como na degradação de um filme de ácido oleico depositado no vidro. As características hidrofílicas foram avaliadas pela determinação do ângulo de contato superfície/água, e a atividade bactericida foi avaliada pela morte de bactérias ácido láticas. Os resultados mostraram que todos os catalisadores, dopados ou não com ítrio ou érbio, apresentam a anatase como a única fase cristalina após a calcinação em temperaturas acima de 450oC, e são termicamente estáveis a temperaturas superiores a 600oC. Todos os vidros recobertos com filmes finos de fotocatalisadores mostraram-se ativos sob luz UV e visível, e superhidrofílicos. A amostra com 0,25% de Y foi o fotocatalisador mais ativo sob luz UV na degradação do azul de metileno, seguido do catalisador dopado com 1 % de Er. Ambas as amostras exibiram atividade fotocatalítica sob luz visível na degradação do corante azul de metileno. A degradação de uma fina camada de ácido oleico depositada sobre os vidros tratados resultou na mesma ordem de atividade daquela encontrada na degradação do azul de metileno.<br> / Abstract : Self-cleaning glasses are special glasses coated with a thin layer of titanium dioxide, which acts as a photocatalyst and water affinity modification agent. Titanium dioxide absorbs radiation at UV region wavelength, producing separation of charges (e- / h +), which allows a series of redox reactions to occur on its surface, such as the destruction of pollutants in atmosphere or dissolved in water, the inactivation of microorganisms, etc. These special glasses are already in commercial scale, but the photocatalytic effect is still small, since only wavelength in UV region is absorbed by titanium dioxide (TiO2) to activate it. Therefore, research is focused on increasing the sensitivity of the catalyst to the visible spectrum. High expectation has being generated by some researchers with the doping of TiO2 with rare earth, compounds that, doped with TiO2, could extend light absorption to visible region. In the present work, two rare earth elements, yttrium (Y) and erbium (Er), were doped in titanium dioxide in different proportions. The catalysts were produced by sol-gel synthesis route and deposited on glass surface by dip-coating method. The photocatalysts were characterized by determination of thermal stability and crystallinity. The photocatalytic activity was verified by degradation of the methylene blue dye during exposure to ultraviolet and visible radiation, as well as the degradation of a film of oleic acid deposited on the glass. The hydrophilic characteristics were evaluated by the determination of surface/water contact angle, and the bactericidal activity was evaluated in the death of lactic acid bacteria. The results showed that all catalysts, doped or not with yttrium or erbium, exhibit anatase as the only crystalline phase after calcination at temperatures above 450° C and remain thermally stable even at temperatures above 600 °C. All glasses coated with photocatalyst thin films were active in ultraviolet and visible light and superhydrophilic. The sample 0.25% Y was the best photocatalyst obtained from ultraviolet exposure among doped glasses for methylene blue degradation, followed by the 1%Er doped catalyst. Both samples exhibited remarkable performance under visible light in degradation of metilene blue dye. Degradation of acid oleic thin layer deposited on treated glass resulted in same order of activity as that found in the degradation of methylene blue.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017 / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:12:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347147.pdf: 4895405 bytes, checksum: f5d73bc386c71f4328cbf28a70418b6b (MD5) Previous issue date: 2017 / Maximizar a remoção do nitrogênio presente em esgoto sanitário submetido ao tratamento em wetlands construídos verticais descendentes (WCVD) e verticais de fundo saturado (WCVD-FS) é um parâmetro chave para o desenvolvimento desta ecotecnologia, sendo primordial o entendimento do comportamento da comunidade microbiana nitrificante e desnitrificante, vinculado aos parâmetros operacionais destas unidades. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi avaliar a dinâmica microbiana associada às transformações do nitrogênio, e sua relação com parâmetros operacionais em wetlands construídos verticais descendentes. Foram utilizados três procedimentos experimentais (PE) distintos, todos operados com esgoto sanitário. No PE I, por meio da técnica FISH, foi avaliada a interferência de períodos de alimentação e repouso de 30 dias, na comunidade bacteriana nitrificante e desnitrificante, em microcosmos que simularam o perfil vertical de WCVD (colunas DN 150 mm), e, também, em um WCVD-FS em escala real (área superficial de 3.144 m2), ambos preenchidos com areia como material filtrante. Os períodos de repouso de 30 dias promoveram um decaimento na abundância de bactérias nitrificantes. Contudo, com a retomada da alimentação, as mesmas restabeleceram-se no meio, e não afetaram a nitrificação. Por outro lado, bactérias desnitrificantes não foram influenciadas pelos períodos de repouso. No PE II, foi avaliado um WCVD em escala piloto (3 m² de área superficial) preenchido com areia e brita como material filtrante, operado sob uma taxa hidráulica (TH) de 375 mm d-1 e duas cargas orgânicas distintas: período I: com 6 meses de operação e aplicação de 130 g DQO m-2 d-1 e período II: com 3 meses de operação e aplicação de 80 g DQO m-2 d-1. Ao final de cada período, foram coletadas amostras do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo do WCVD, e foi empregada a técnica de qPCR (em nível de DNA e RNA) para identificar a abundância e atividade de genes expressos no processo de transformação do nitrogênio, tais como, amoA de bactérias oxidantes de amônia (AOB), amoA de arqueas oxidantes de amônia (AOA) e nosZ de bactérias desnitrificantes. Além disso, com as amostras do período II, foi realizado o sequenciamento de nova geração do 16S rRNA para eubactérias e arqueas (em nível de RNA). Os resultados do PE II demonstraram que a nitrificação foi realizada por AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB foram mais abundantes que as AOA nos dois períodos. Contudo, AOA em ambas as camadas e períodos (106 transcritos amoA g-1) apresentaram maior atividade que AOB (variando entre 105 e 106 transcritos amoA g-1). AOA mostraram ser mais estáveis e menos afetadas pelas variações operacionais. Bactérias desnitrificantes foram identificadas em maior atividade (106 transcritos nosZ g-1) na camada da superfície, quando aplicada uma carga orgânica de 130 g DQO m-2 d-1. Já quando a carga orgânica baixou para 80 g DQO m-2 d-1, maior atividade desnitrificante (106 transcritos nosZ g-1) passou a ser identificada na camada do fundo. No PE III, foi avaliado um WCVD e um WCVD-FS (ambos com 1,5 m² de área superficial, com areia e brita como material filtrante), operados em paralelo, sob as mesmas condições operacionais (40 g DQO m-2 d-1 e TH de 133 mm d-1). Após 6 meses de operação, foi coletada uma amostra do maciço filtrante na camada da superfície e do fundo nos dois wetlands, e foram realizadas as mesmas análises microbiológicas conduzidas no PE II. No WCVD a atividade de AOA (Nitrososphaeraceae e Nitrosopumilaceae) foi de 106 e 105 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente, enquanto que a atividade de AOB (Nitrosomonadaceae) diminuiu (102 e 103 transcritos amoA g-1 na camada da superfície e do fundo, respectivamente). Já no WCVD-FS, um comportamento oposto ao WCVD foi identificado. A atividade de AOA (Nitrososphaeraceae) diminuiu na camada saturada três ordens de grandeza (de 107 para 104 transcritos amoA g-1) e a de AOB (Nitrosomonadaceae) nessa camada, apresentou maior estabilidade (de 105 para 104 transcritos amoA g-1). Apesar disso, AOA permaneceram sendo mais ativas que AOB em ambos os wetlands. Nos dois wetlands, a oxidação do nitrito foi conduzida pelas bactérias oxidantes de nitrito (NOB) Nitrobacter e Nitrospira. Além disso, identificou-se uma relação de simbiose entre AOA e NOB na região oxidativa dos wetlands. A atividade de bactérias desnitrificantes (105 transcritos nosZ g-1) foi claramente enriquecida na camada saturada do WCVD-FS. De forma geral, nitrificação e desnitrificação simultâneas foram identificadas em todos os PE. Alta atividade de AOA, AOB, e bactérias desnitrificantes foram identificadas ao longo do perfil vertical do WCVD operado sob uma carga orgânica de 80 g DQO m-2 d-1 e TH de 375 mm d-1, com ciclos de alimentação e repouso de 3,5 dias. Estas condições operacionais em conjunto com a saturação da camada de fundo do maciço filtrante, apresentam-se como alternativas promissoras na maximização da remoção do nitrogênio em wetlands construídos verticais. / Abstract: To enhance the nitrogen removal present in urban wastewater submitted to treatment in unsaturated vertical flow constructed wetlands (UVF) and partially saturated vertical flow constructed wetlands (SVF) is a key parameter for the development of this ecotechnology. It is essential, therefore, to understand the behavior of the nitrifying and denitrifying microbial communities linked to the operational parameters of these wetlands. In this context, the aim of this study was to evaluate the microbial dynamics associated with nitrogen transformations and their relation with operational parameters in vertical subsurface flow constructed wetland. Three different experimental procedures (EP) were used and all of them were conducted using urban wastewater. In the EP I, it was evaluated the interference of feeding and rest periods of 30 days in the nitrifying and denitrifying bacteria through the use of the FISH technique, in microcosms that simulated the vertical profile of UVF (columns Ø 150 mm) and full scale SVF wetland (surface area of 3,144 m²). Both units were filled with sand as bed media. Rest periods of 30 days promoted decay in the nitrifying bacteria abundance. However, with the resumption of feeding, nitrifying bacteria reestablished in the bed media and did not affect nitrification. On the other hand, denitrifying bacteria were not influenced by the rest periods. In the EP II, it was evaluated a UVF wetland in pilot scale (surface area of 3 m²) with sand and gravel as bed media, which was operated under hydraulic loading rate (HLR) of 375 mm d-1 and two different organic loading rates (OLR): (i) period I: 6 months of operation with OLR of 130 g COD m-² d-1; and (ii) period II: 3 months of operation with OLR of 80 g COD m-² d-1. At the end of each period, samples were collected from the bed media, in the top and bottom layers of the UVF wetland. qPCR (at DNA and RNA level) was performed to identify abundance and activity of expressed gens in nitrogen transformation processes, such as amoA of ammonia oxidizing bacteria (AOB), amoA of ammonia oxidizing archaea (AOA) and nosZ of denitrifying bacteria. Moreover, with samples from period II, it was conducted the high throughput sequencing of 16S rRNA for eubacteria and archaeal (at RNA level). The results from EP II showed that nitrification was performed by AOB (Nitrosospira), AOA (Nitrososphaeraceae) e NOB (Nitrobacter). AOB were more abundant than AOA in both periods. However, AOA in both layers and periods (106 amoA trancripts g-1) presented more activity than AOB (which ranged between 105 and 106 amoA transcripts g-1). AOA showed to be more stable and less affected by the operational variations. Denitrifying bacteria were identified more active in the top layer (106 nosZ transcripts g-1) with OLR of 130 g COD m-2 d-1. When the OLR decreased for 80 g COD m-2 d-1, more denitrifying activity became identified in the bottom layer (106 nosZ trancripts g-1). In the EP III, it was evaluated a UVF and a SVF wetlands (surface area of 1.5 m² for each unit, with sand and gravel of bed media), operated in parallel, under de same conditions (OLR of 40 g COD m-2 d-1 and HLR of 133 mm d-1). After 6 months of operation, samples from the top and bottom layers of the bed media were collected from both wetlands. The same microbiology analyses performed in EP II were conducted in these samples. In the UVF wetland the AOA activity (Nitrososphaeraceae and Nitrosopumilaceae) was of 106 and 105 amoA transcripts g-1 in the top and bottom layers, respectively. While the activity of AOB (Nitrosomonadaceae) decreased (102 and 103 amoA g-1 transcripts in the top and bottom layers, respectively), the SVF wetland showed the opposite behavior. AOA (Nitrososphaeraceae) activity decreased three orders of magnitude in the bottom layer (from 107 to 104 amoA trancripts g-1), and AOB (Nitrosomonadaceae) showed more stability (from 105 to 104 amoA trasnscripts g-1). Despite this, AOA remained more active than AOB in both wetlands. Nitrite oxidation in UVF and SVF wetlands was conducted by nitrite oxidizing bacteria (NOB) such as Nitrobacter and Nitrospira. Furthermore, a symbiosis relationship between AOA and NOB was identified in the oxidative layer from both wetlands. Denitrifying bacteria activity (105 transcripts nosZ g-1) was clearly enriched at the saturated layer in the SVF wetland. In general, simultaneous nitrification and denitrification were identified in all EP. High AOA, AOB and denitrifying bacteria activity were identified along the vertical profile of the UVF wetland operated under OLR of 80 g COD m-2 d-1 and HLR of 375 mm d-1, with cycles of feeding and rest of 3.5 days. These operational conditions together with bottom layer saturation in the bed media are presented as promising alternatives in the maximization of the nitrogen removal in vertical subsurface flow constructed wetlands.