O dióxido de titânio (TiO2) é atualmente um dos catalisadores mais utilizados para remoção de poluentes em efluentes, devido a sua alta estabilidade química, baixo custo, não toxicidade e possibilidade de ativação por radiação solar. O ferricianeto ()63− é um dos complexos cianometálicos mais estáveis gerados nos efluentes da mineração aurífera. Nesta pesquisa se apresenta o estudo de degradação deste complexo por meio de fotolise, fotocatálise com TiO2, e fotocatalise assistida com peróxido (H2O2). Para conferir a degradação do complexo foram analisados ao final do processo, parâmetros químicos como quantificação de cianeto livre, formação de amônia, nitrato, assim como precipitação de ferro metálico. Os ensaios foram feitos no Laboratório de Fotoquímica e Superfícies-LAFOS da Universidade Federal Rio Grande do Sul por meio de uma lâmpada de irradiação UV, o reagente utilizado foi o ferricianeto de potássio [K3Fe(CN)6] grau analítico, preparado como uma solução sintética em condições próximas do pH dos efluentes de mineradoras, a pesquisa foi conduzida em condições de pressão e temperatura ambiente (1 atm e 25°C), testando diferentes concentrações de TiO2 e um analise sob irradiação solar. A partir de uma solução de 100 mg L-1 o efeito da fotólise demostrou que o complexo estudado apresenta uma grande estabilidade uma vez que em condições de irradiação UV (λ>300nm) foi observada uma baixa taxa de degradação após um período de 24 h, abaixo de 20%, enquanto em um sistema de fotocatálise heterogênea com TiO2 em condições alcalinas foram obtidas degradações de até 70%. O melhor resultado se atingiu no sistema de fotocatalise assistida com peroxido, sendo usado 2.5 vezes menos peroxido do que é utilizado na indústria, alcançando 83% degradação para um dos complexos mais estáveis formado pelo cianeto, o ferricianeto. Foram avaliados diferentes parâmetros para analisar o comportamento e degradação do complexo ferricianeto, como por exemplo a adsorção em fase escura do complexo sobre o catalisador; efeito da dosagem de TiO2, ação do H2O2 em baixa concentração, incidência da radiação UV em diferentes fontes com potência de 120 e 200 W e finalmente com radiação solar. Os resultados obtidos mostraram a influência do TiO2 junto com irradiação UV para atingir a degradação do complexo e formação de produtos menos tóxicos. / Titanium dioxide (TiO2) is one of the most frequently used catalysts applied for effluent treatment by pollution removal due to its high chemical stability, low cost, non-toxicity and the solar power is capable to activated it. Ferricyanide ()63− is one of the most stable cyanometallic complexes generated in the gold mining effluents. This research presents the study degradation of this complex by means of photolysis, photocatalysis with TiO2, and photocatalysis assisted with peroxide (H2O2). In order to verify the degradation of the complex, chemical parameters such as quantification of free cyanide, formation of ammonia, nitrate, as well as precipitation of metallic iron were analyzed at the end of the process. The tests were conducted at LAFOS (Surface and Photochemistry Laboratory) at UFRGS (Federal University of Rio Grande do Sul), using a UV irradiation lamp, the reagent used was potassium ferricyanide [K3Fe(CN)6] analytical grade, prepared as a synthetic solution with pH close to what is found at mining companies effluents. The tests were performed at normal temperature and pressure (1 atm e 25°C), testing different concentrations of TiO2 and an analysis under solar irradiation. From a solution of 100 mg L-1 the photolysis effect showed that the complex studied feature a high stability since under UV irradiation conditions (λ> 300 nm) a low degradation rate was observed after a period of 24 h, below 20%, whereas in a heterogeneous photocatalysis system with TiO2 under alkaline conditions degradations of up to 70% were obtained. The best result was obtained in the peroxide assisted photocatalysis system, using 2.5 times less peroxide than is used by the industry, reaching 83% degradation to one of the most stable complexes formed by cyanide, ferricyanide. Different parameters were used to analyze the degradation of ferricyanide complex, such as adsorption in dark stage over the catalyst; low concentration of H2O2, effects from TiO2 dosage, UV radiation incidence from different sources of 120 and 200W and finally solar radiation. The results obtained show the TiO2 influence along with UV irradiation to achieve degradation of the complex and less toxic products.

Inserção da metodologia de Produção Mais Limpa em Estações de Tratamento de Efluentes (ETE) de indústrias no geral. O conceito fornecido pela Produção Mais Limpa permite sua aplicação aos tratamentos de fim de tubo, não se restringindo somente ao processo produtivo. A aplicação desta ferramenta visa um incremento e a melhoria contínua do sistema de gestão ambiental englobando o tratamento de todo o tipo de poluição gerada, especificamente neste trabalho, os efluentes industriais. As ETE, com um gerenciamento e operação adequados, além de minimizarem os efeitos poluidores dos efluentes gerados nas indústrias a níveis exigidos pela legislação aplicável ou a padrões de qualidade requeridos internamente em seu processo, podem controlar todo o processo produtivo interno a fábrica. Há a possibilidade de através dos diversos parâmetros processuais de controle detectar grande parte dos desvios produtivos ocorridos no interior da fábrica. Com a aplicação da ferramenta de Produção Mais Limpa em Estações de Tratamento de Efluentes Industriais, demonstra-se através de suas diversas metodologias: - A melhoria contínua em todos os processos produtivos e de tratamento de efluentes envolvidos na indústria; - O aumento progressivo das eficiências processuais; - Que investimentos e meio ambiente estão fortemente atrelados para o desenvolvimento da indústria e seu fortalecimento tanto a nível comercial quanto na sociedade. Portanto, a abordagem dada para a Produção Mais Limpa neste trabalho é mais abrangente - enfocando os tratamentos fim de tubo - as Estações de Tratamento de Efluentes Industriais. / The insertion in industries of Cleaner Production Methodology in Wastewater Treatment Plants (WTP). The concept given from the Cleaner Production allows its application to the end of pipe treatment, not restraining it to the productive process. The application of that tool aims the development and the continuous improvement of the environmental management system gathering the treatment of any type of generated pollution, specifically in this dissertation, the industrial wastewater. The WTP, with a suitable supervision and operation, not only minimizes the polluting effects of the effluents generated by the industries to levels demanded by the applicable legislation or to patterns of quality required internally in its process, but also can control the whole factory intern productive process. There is the possibility of detecting great part of the productive deviation that occurred in the interior of the factory through many controlling processual parameters. With the application of the tool of Cleaner Production in the Treatment Stations of Industrial Effluents, it demonstrates through many of its methodologies: - The continuous improvement in all of the productive and treatment processes of effluents involved in the industry; - The progressive enlargement of the processual efficiency; - Which investments and environment are strongly related to the development of the industry and its strengthening both on commercial and social levels. Therefore, the approach given to the Cleaner Production in this dissertation is wider - focusing the end of pipe treatment - the Treatment Stations of Industrial Effluents.

O efluente fenólico em estudo apresenta a relação DBO5/DQO (Demanda Bioquímica de Oxigênio/ Demanda Química de Oxigênio) igual a 0,15, ou seja caracteriza-se por ser um efluente não biodegradável. No tratamento inicial do efluente utilizou-se ozônio, na presença do sal de ferro II proveniente da solução de sulfato ferroso heptaidratado 0,82 mol. L-1 e do peróxido de hidrogênio , que possui a finalidade catalítica na formação dos radicais hidroxilas, com alto poder de oxidação da matéria orgânica. Nesta etapa foi estudado a união dos processos oxidativos O3/UV e Foto-Fenton, Foram tratados 3 L do efluente fenólico in natura em um reator fotocatalítico com lâmpada ultravioleta. Em todos os experimentos o pH e a temperatura do meio reacional foram controlados. Os experimentos foram executados segundo um planejamento de Taguchi L16, no qual a variável entrada de maior importância para a degradação da matéria orgânica foi o peróxido de hidrogênio. As variáveis respostas analisadas foram a concentração do Carbono Orgânico Total, Demanda Química de Oxigênio e Fenóis Totais. No planejamento de Taguchi L16 foram selecionadas as variáveis significativas para o processo de degradação do efluente fenólico, a fim de serem otimizadas através do Método de Superfície de Resposta (MSR Foto-Fenton e O3/UV). O método de otimização MSR Foto-Fenton foi eficiente na degradação do composto fenólico, sendo assim a melhor condição experimental da planilha de otimização foi a de número 10 e corresponde a uma redução de COT= 54,68%, DQO=78,73% e Fenois Totais= 98,1%. Os parâmetros controlados do processo para essa condição foram: pH=3, temperatura de 30 ºC, potência ultravioleta de 28 W e reagente Fenton (H2O2= 48,3g e Fe+2 =5,95g), que corresponde a relação mássica H2O2 /Fe+2 igual a 8. / The phenolic effluent in this study has the rate DBO5/DQO (Biochemical Oxygen Demand / Biochemical Oxygen Demand) equal to 0.15, which is characterized by an effluent to be non-biodegradable. In the initial treatment of phenol was used ozone in the presence of iron salt II from the solution of ferrous sulfate heptahydrate 0.82 mol. L-1 and hydrogen peroxide, which has the purpose in the catalytic formation of hydroxyl radicals with high oxidation power of organic matter. In this stage, was studied the union of the oxidative process O3/UV and Photo-Fenton. The effluent was treated about 3 L about in a photocatalytic reactor with UV lamp. In all experiments, the pH and temperature of the reaction medium were control. The experiments are being carried out to a Taguchi L16 design, in which the input variable of greatest importance to the degradation of organic matter was hydrogen peroxide. The response variable analyzed was given by the concentration of Total Organic Carbon (TOC) and Chemical Oxygen Demand (COD) and Total Phenols (FT). In planning Taguchi L16 significant variables were selected for the degradation process of phenolic wastewater in with purpose of to be optimized by Response Surface Method (RSM Photo-Fenton and O3/UV). The optimization method was efficient photo-Fenton degradation of phenolic compound, so the best experimental condition spreadsheet optimization was the number 10 and corresponds to a reduction of TOC = 54.68%, COD = 78,73% and Total Phenols= 98.1%. The controlled process parameters for this condition were: pH = 3, temperature of 30 ° C, power of 28 W ultraviolet and Fenton reagent (H2O2= 48,3g and Fe+2 = 5,95g), corresponding to mass ratio H2O2 / Fe +2 = 8.

Os contaminantes emergentes são considerados compostos onipresentes em águas, portanto investigar a degradação e comportamento dessas substâncias torna-se necessária, pois é reportado que estes compostos causam efeitos adversos em seres vivos. O composto 2-(tiocianometiltio) benzotiazol (TCMTB), considerado um contaminante emergente, é amplamente empregado na indústria do couro como biocida com a finalidade de inibir o desenvolvimento de microrganismos na pele. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi estudar a degradação do contaminante emergente TCMTB, por meio das técnicas de fotólise direta com radiação UV, radiação solar e oxidação com ozônio. Experimentos de fotólise direta do TCMTB, em soluções aquosas com diferentes concentrações, em efluente do processo de remolho e efluente simulado do remolho, foram conduzidos em reator com lâmpada de vapor de mercúrio (250 W). O teste de hidrólise foi realizado protegido da luz, a temperatura ambiente com diferentes concentrações do TCMTB para observar o comportamento do contaminante na ausência de luz. O maior coeficiente de absorção molar foi medido e identificado em 220 e 280 nm como 20489 e 11317 M-1 cm-1, respectivamente, para pH 5,0. Os resultados experimentais da fotodegradação mostraram que TCMTB foi rapidamente degradado por fotólise direta em soluções aquosas em 30 min de tratamento fotolítico. Os resultados do estudo do pH, demonstraram que pH interfere no processo fotoquímico, uma vez que em condições alcalinas o composto é mais estável e a taxa de fotodegradação diminui. Os ensaios com o efluente do processo de remolho mostraram que a degradação do TCMTB tem comportamento semelhante às soluções aquosas. O efluente simulado do remolho mostrou que uma alta concentração do contaminante leva a um maior tempo de irradiação de luz para a degradação. A aplicação de luz natural evidenciou degradação mais lenta, mas ainda assim, foi possível observar degradação de até 96% para a concentração de 6 mg L-1 em 420 min. A utilização do oxidante ozônio como tratamento, alcançou 40% de remoção do contaminante em 30 min, assinalando a alta estabilidade do composto. Portanto, este trabalho aponta o potencial do uso de fotólise direta (luz v artificial), ou radiação solar (luz natural) para a degradação de contaminantes emergentes como o 2 (tiocianometiltio) benzotiazol (TCMTB). / Emerging contaminants are considered omnipresent compounds in water, thus investigate the degradation and behavior of these substances becomes necessary as it is reported that these compounds cause adverse effects on living beings. The 2- (thiocyanomethylthio) benzothiazole compound (TCMTB), considered an emerging contaminant, is widely used in the leather industry as a microbicide for the purpose of inhibiting the development of microorganisms in the skin and leather. In this context, the purpose of the present work was to study the degradation of the emerging contaminant TCMTB by direct photolysis with UV radiation, solar radiation and ozone. Experiments of direct photolysis of the TCMTB in aqueous solutions with different concentrations, in the effluent from the soaking process were conducted in a reactor with mercury vapor lamp (250 W). The hydrolysis test was performed protected from light at room temperature with different concentrations of TCMTB to observe the behavior of the contaminant in the absence of light. The highest molar absorption coefficient was measured and identified at 220 and 280 nm as 20489 and 11317 M-1 cm -1, respectively, at pH 5.0. The experimental results of photodegradation showed that TCMTB was rapidly degraded by direct photolysis in aqueous solutions in 30 min of photolytic treatment. The results of the pH study showed that pH interfered in the photochemical process, since under alkaline conditions the compound is more stable and the photodegradation rate decreases. Assays of the direct photolysis in effluent from the soaking process have shown that TCMTB degradation behaves similarly to aqueous solutions. The direct photolysis of the the simulated effluent from the soaking showed that a high concentration of the contaminant leads to a longer time of light irradiation for degradation. The application of natural light evidenced slower degradation, however, it was possible to observe degradation of up to 96% for the 6 mg L-1 concentration with 420 min. The use of the ozone oxidant as a treatment, achieved 40% removal of the contaminant for 30 min of treatment, indicating the high stability of the compound. Therefore, this work highlights the potential of the use of direct photolysis (artificial light), or solar radiation (natural light) for the vii degradation of emerging contaminants such as 2 (thiocyanomethylthio) benzothiazole (TCMTB).

Dentre as atividades realizadas pelas indústrias metalúrgicas, destaca-se o forjamento, onde o aço é processado em prensas sob altas temperaturas, resultando na conformação do mesmo no formato desejado. Durante o forjamento, é necessária a aplicação de um lubrificante sobre a peça a fim de reduzir o atrito metal-metal, possibilitando a remoção da peça forjada do interior da matriz. O lubrificante também tem a função de arrefecer, proteger e prolongar a vida útil das matrizes. O lubrificante à base de grafite, por possuir baixo custo, é o mais comum, sendo empregado em cerca de 80% das forjarias. Esses lubrificantes são, historicamente, produzidos em base óleo e, atualmente, também em base água. Após alguns ciclos no processo de conformação, esses lubrificantes são descartados e se juntam à água de lavagem de máquinas, matrizes, pisos e demais águas residuais, gerando um efluente de considerável complexidade que precisa ser tratado a fim de que sejam atendidos os parâmetros de emissões estabelecidos pela legislação. Neste contexto, o objetivo geral desta pesquisa foi desenvolver um tratamento para efluente oriundo da forjaria empregando lubrificantes grafíticos em base água. Amostras de efluentes foram coletadas e caracterizadas em relação aos parâmetros previstos na licença de operação (LO) - pH, sólidos suspensos, sulfetos, DQO, DBO, P, N, Al, B, Pb, Cu, Fe, Ni, Zn e óleos e graxas. Estudos mais detalhados foram realizados em uma amostra, onde se mediram a tensão superficial, a distribuição granulométrica, o potencial zeta e o ângulo de contato entre as fases grafite/água/ar. Essa amostra foi submetida a estudos de tratamento de efluentes por coagulação-floculação seguido de sedimentação ou flotação por ar dissolvido para a remoção dos sólidos suspensos. O lodo gerado foi caracterizado em termos do teor de água e a fase sólida em relação a análise imediata, composição elementar, composição cristalina e poder calorífico. Os resultados demonstraram que o efluente de forjaria base água apresenta uma alta concentração de sólidos suspensos, basicamente partículas de grafite na faixa granulométrica de 1,9 a 13,6 μm. O processo de tratamento do efluente deve iniciar pela remoção do material suspenso, que pode ser realizado por coagulação-floculação. A coagulação foi realizada com sucesso empregando uma concentração de 360 mg Al/L na forma de PAC e 25 mg/L de polímero floculante (poliacrilamida catiônica). Testes com coagulantes a base de ferro também foram realizados com resultados satisfatórios, mas apresentando coloração ao final do tratamento. A separação dos flocos pode ser realizada tanto por sedimentação como por FAD, entretanto a alta concentração de sólidos exige deste último uma alta taxa de reciclo e uma pressão de saturação elevada. O lodo gerado do tratamento em laboratório, tanto PAC quanto cloreto férrico, apresenta teores de carbono acima de 70%. O material é enriquecido em grafite, o que abre um leque de possibilidades para sua destinação, que pode ser em: lubrificantes, eletrodos, material energético para cimenteiras e termoelétricas e síntese de diamantes. A análise elementar demonstrou um teor de cinzas de 20%, teor de matéria volátil de 8% e carbono fixo de 72%. O poder calorífico é da ordem de 6200 cal/g. Testes em escala industrial comprovaram a eficiência do tratamento por coagulação-floculação com PAC e polímero catiônico, seguido das etapas de sedimentação e filtração, com valores de eficiência de tratamento superiores a 90% para a maioria dos parâmetros previstos na licença de operação. Conclui-se que há benefícios operacionais, ambientais e econômicos na substituição do lubrificante de grafite base óleo pelo lubrificante base água, pois há a redução da carga poluidora, simplificação do processo de tratamento, economia em reagentes e a possibilidade de obtenção de um lodo rico em grafite. / Among the activities performed by metallurgical industries, forging excels, where the steel is processed in presses using high temperatures, resulting in a conformation of the desired format. During forging, it is necessary to apply a lubricant over the part in order to reduce metal-to-metal friction, making it possible to remove the forged part from the inner die. Lubricant also has the function of cooling, protecting and prolonging the life of the dies. Because graphite based lubricant has the lowest cost, it is the most common lubricant, being used in about 80% of the forging. Historically, these lubricants have been produced on an oil-based basis and are now also produced in based water. After a few cycles in the forming process, these lubricants are disposed and are mixed to the water of washing the machines, dies, floors and other waste water. It generates an effluent of considerable complexity that needs to be treated in order to meet the emission parameters established by the agency laws. In this context, the objective of this research was to develop a treatment for the effluent from the forging using graphite water based lubricants. Samples of the effluent were collected and characterized in the parameters of the operating license (LO) - pH, suspended solids, sulfides, COD, BOD, P, N, Al, B, Pb, Cu, Fe, Ni, Zn and oils and greases. More detailed studies were carried out in one sample, where were measured surface tension, particle size distribution, the zeta potential and contact angle between the graphite / water / air phases. This sample was submitted to effluent treatment by coagulation-flocculation followed by sedimentation or flotation by dissolved air for the removal of suspended solids. The sludge generated was characterized in terms of the water content and the solid phase in immediate analysis, elemental composition, crystalline composition and calorific value. The results showed that the water based forging effluent presents a high concentration of suspended solids, basically graphite particles in the size range of 1.9 to 13.6 μm. The treatment of the effluent should begin by the removal of the suspended material, which can be carried out by coagulation-flocculation. Coagulation was successfully performed using a concentration of 360 mg Al / L in PAC (aluminum polychloride) and 25 mg / L of flocculating polymer (cationic polyacrylamide). Tests with iron-based coagulants were also performed with satisfactory results, but presented coloration at the end of treatment. The separation of the suspension can be achieved either by sedimentation or by DAF (Dissolved Air Flotation). However the high concentration of solids requires a high recycle rate and a high saturation pressure. The sludge generated from the laboratory treatment, both PAC and ferric chloride, contained carbon above 70%. The material is enriched in graphite, which opens a range of possibilities for its destination, which can be in: lubricants, electrodes, energy material for cement and thermoelectric and diamond synthesis. The elemental analysis showed an ash content of 20%, volatile material content of 8% and fixed carbon of 72%. The calorific value is of the order of 6200 cal/g. Industrial scale tests proved the efficiency of the coagulation-flocculation treatment with PAC and cationic polymer, followed by sedimentation and filtration steps, with efficiency values above 90% for most of the parameters provided in the operating license. It is concluded that there are operational, environmental and economic benefits in the substitution of oil-based graphite lubricant for water-based lubricant, as there is a reduction of the pollutant load, simplification of the treatment process, savings in reagents and the possibility of obtaining a graphite rich sludge.

O processo de espessamento e clarificação dos efluentes das usinas de beneficiamento de carvão mineral com a adoção de sedimentadores é uma prática consagrada ao longo de todo o mundo uma vez que é necessário o reaproveitamento da água utilizada tanto por questões econômicas como ambientais. O primeiro sedimentador, tipo espessador, a entrar em operação industrial na região carbonífera de Santa Catarina foi instalado na Mina Barro Branco da Carbonífera Rio Deserto em 2007. O equipamento era dotado de lamelas de PVC e foi instalado como alternativa às bacias de decantação, que apresentam alto custo de construção e operação. Contudo, o equipamento se mostrou ineficaz devido a deposição de sólidos nas lamelas. Essa dificuldade levou a adoção de outros modelos de sedimentadores de fluxo vertical que não utilizam lamelas. Esse trabalho apresenta os dados disponíveis da operação do equipamento com as lamelas na Mina Barro Branco e resultados atuais da operação dos sedimentadores da Mina Esperança sem lamelas. Nesse segundo caso foi medida a vazão, concentração de sólidos e dos metais ferro, alumínio e manganês, nos fluxos de entrada e saída. No efluente clarificado mediu-se ainda o pH e a turbidez. Registraram-se dados de uma operação satisfatória, com impacto importante na redução dos custos no transporte e deposição dos rejeitos finos e no tratamento do overflow clarificado possibilitando o descarte de acordo com a Legislação Ambiental. / The process of thickening and clarifying the effluents of mineral coal processing plants with the use of settlers is a well-established practice throughout the world since it is necessary to reuse the water used for both economic and environmental reasons. The first settler, a thickener type, to enter into industrial operation in the Santa Catarina coal region was installed at the Barro Branco Mine of the Carbonifera Rio Deserto in 2007. The equipment was equipped with PVC lamellae and was installed as an alternative to the decantation basins, which have a high cost of construction and operation. However, the equipment proved to be ineffective due to deposition of solids in the lamellae. This difficulty led to the adoption of other models of vertical flow settlers that do not use lamellae. This work presents the available data of the operation of the equipment with lamellae in the Mina Barro Branco and current results of the operation of the settlers in the Mina Esperança without lamellae. In this second case the flow, concentration of solids and iron, aluminum and manganese metals in the inflow and outflow were measured. In the clarified effluent the pH and turbidity were also measured. Data were recorded for a satisfactory operation, with a significant impact on the reduction of costs in the transportation and deposition of the fine tailings and in the treatment of the clarified overflow, allowing the disposal according to the Environmental Legislation.

O vermelho reativo 120 é um corante sintético muito usado na indústria têxtil. Os efluentes industriais contendo este tipo de composto, podem causar importantes problemas ambientais e de saúde. O presente trabalho objetiva estudar a remoção do vermelho reativo 120 em soluções via adsorção usando três tipos de sólidos: hidrotalcita de magensio-alumunio (HDL-MgAl), magensio-ferro (HDL-MgFe) e hidroxicarbonato de magnésio (HC-Mg). Para tal, foi avaliada a influência dos parâmetros concentração de sólido sorvente (0,05-0,35 g em 100 mL) e tempo de residência (5-120 min). Foram realizados experimentos de adsorção em batelada a fim de determinar as condições operacionais mais adequadas para a remoção do corante vermelho reativo 120 nos três sólidos. Os materiais foram caracterizados por Difração de raios-X e BET. Ainda, isotermas de adsorção foram construídas. Os resultados mostram uma boa cristalização e uma estrutura entre camadas caraterísticas da estrutura das hidrotalcitas As áreas superficiais BET dos três sólidos avaliados foram de 74,8, 118,9 e 67,3 m2/g para HDL-MgAl, HDL-MgFe e HC-Mg respetivamente. A condição mais adequada para a remoção do vermelho reativo 120 foi determinada para 2,5 g.L-1 para HDL-MgAl e HC-Mg, e 2 g.L-1 para HDL-MgFe com porcentagem de remoção superiores ao 90%. Na determinação do tempo de adsorção os parâmetros usados foram concentração de 2,5 g.L-1 para HDL-MgAl e HC-Mg, e 2 g.L-1 para HDL-MgFe. Foi determinado que a condição mais adequada para a remoção do vermelho é dada em um tempo de 60 minutos para os três sólidos sorventes. As isotermas foram favoráveis para os três sólidos testados e os modelos que melhor descreveram os dados de equilíbrio do corante vermelho reativo 120 na remoção com os sólidos HDL-MgAl e HC-Mg foram Langmuir e Redlich-Peterson e para HDL-MgFe, o modelo mais adequado foi Redlich-Peterson. / Reactive Red 120 is a synthetic dye widely used in the textile industry. Industrial effluents containing this type of compound can cause major environmental and health problems in living organisms. In this context, the present work aims to study the removal of reactive red 120 for adsorption solutions using three types of solids: hydrotalcite of magesium-aluminium (HDL-MgAl), magesium-iron (HDL-MgFe) e hydroxicarbonate of magnesium (HC-Mg). The influence of the concentration of solid sorbent parameters (0,05 to 0,35 g in 100 mL) and residence time was evaluated (5-120 min). Adsorption experiments were conducted in batch mode in order to determine the most suitable operating conditions to remotion of reactive red dye 120 in the three solids. The materials were characterized by Diffraction X-ray and BET. Still, adsorption isotherms were built. The results for the tested solids show a good crystallization characteristics and structure between layers of the structure of hydrotalcites The BET surface areas of the three evaluated solids were 74,8, 118,9 and 67,3 m2/g for HDL-MgAl, HDL-MgFe and HC-Mg respectively. The most appropriate condition for the removal of reactive red 120 was determined to 2.5 g.L-1 for HDL-MgAl and HC-Mg, and 2 g.L-1 to HDL-MgFe with removal percentage higher than 90%. In determining the adsorption time parameters used were concentration of 2,5 g.L-1 for HDL-MgAl and HC-Mg, and 2 g.L-1 for HDL-MgFe. It was determined that the most suitable condition for the removal of red is given in a time of 60 minutes for the three solid sorbents. As regards the study of equilibrium, it was found that the favorable isotherms. The models that best described the data balance of the reactive red dye 120 in the removal with HDL-MgAl and HC-Mg solid were Langmuir and Redlich-Peterson. On removal of the dye with HDL-MgFe the most appropriate model was Redlich-Peterson.

O presente trabalho tem como objetivo caracterizar e otimizar o processo de flotação por ar dissolvido (FAD) e o processo de sedimentação apl i cados na remoção das proteínas de soja suspensas no efluente da fábrica de proteínas isoladas da SAMRIG. Foram realizados estudos de caracterização do efluente, desestabilização das proteínas do efluente, FAD e sedimentação em laboratório, FAD e sedimentação em planta industrial e balanços de massa de circuitos alternativos. As proteínas de soja presentes como uma suspensão coloidal no efluente i ndustri al apresentam-se dispersas pela ação mecanismo eletrostático e do mecanismo de estabilização estérica. A desestabilização das proteínas presentes no efluente e a agregação em flocos de alta qualidade pode ser r ealizada eficientemente através da adição de 200 a 300 mg/1 de FeC1 3 , ajuste do pH para 4,5 (ponto isoelétrico) e adição de 2 a 3 mg/1 de polímero (poliacrilamida aniõnica de alto peso molecu l ar). Estudos de laboratório mostram que, nestas condições, os processos FAD e sedimentação são efetivos na separação sólido-líquido das proteínas. Em planta industrial, o processo de sedimentação apresenta melhores resultados de eficiência que a FAD. Este fato é decorrente da maior sensibilidade do processo FAD às condições físico-químicas do sistema. A eficiência do processo FAD está vinculada à resistência mecânica e hidrofobicidade superficial dos flocos de proteínas. Os resultados obtidos são discutidos em te rmos interfaciais, cinéticos e parâmetros operacionais envolvidos. / The aim of this work is to characterize and improve the dissolved air flotation (DAF) and settling processes applied to the removal the effluent SAMRIG. This of the proteins present as a suspension in from isolate soybean proteins factory of work invo1ved studies of effluent characterization, proteins desestabilization, dissolved air flotation and settling at lab scale, disso1ved air flotation and settling at industrial plant and mass balances of alternatives circuits. Soybean proteins present as a coloidal suspension in the effluent are dipersed by the electrostatic and steric stabilization mechanisms. The desestabilization and aggregation of the proteins on flocs of high quality can be promoted by 200 to 300 mg/l of FeCl3, adjust the pH to 4,5 (isoelectric point) and addition of 2 or 3 mg/1 of polymer (anionic polyacrylamide of high molecular weight). Studies at lab scale show that solidliquid separation in this condition is possib1e by DAF and settling. At industrial plant, the sett 1 i ng process shows better efficiency than DAF. This happen because DAF process is more sensib1e to physical - chemical properties of the system. Hydrophobicity and mechanical resistence of the flocs are the key properties for the DAF process. The results are discussed in terms of interfacial, kinetic and operational parameters involved.

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:04:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Augusto Cesar Rodrigues.pdf: 1542407 bytes, checksum: b82dcc402909b2a8dd6acd1913ffe87d (MD5) Previous issue date: 2011-08-26 / The population growth in agglomeration involves the increase of domestic wastewater produced. Treatment processes of domestic effluents often induce the production of malodorous gas. One of these gases is the hydrogen sulphide (H2S), one of main responsible for bad smell perception in the wastewater treatment processes. The hydrogen sulphide can be detected by human nose even at very low concentrations and at short time intervals. Hydrogen sulphide is toxic and at high concentrations, exposure can induce serious injuries and lead to death. In this context, it is important to study technologies able to control H2S emission. In this study, a dynamic flux chamber was used to determine H2S emissions from the anaerobic lagoon of Porta Canoa wastewater treatment plant, Serra-ES, Brazil. The H2S emission rate measured showed correlation with three meteorological, physico-chemical parameters measured: 64 % correlation with the dissolved H2S concentration in the lagoon liquid phase, 34 % correlation with the wind velocity. Springer, Lunney and Valsaraj (1984) and Mackay e Yeun (1983) model estimated lagoon H2S emission 3,4 times higher than the dynamic flux chamber / O crescimento das grandes cidades vem aumentando o volume de esgotos domésticos ao longo dos anos. O processo de tratamento desses efluentes domésticos freqüentemente pode levar à produção de vários compostos causadores de mau cheiro. Um desses compostos é o gás sulfeto de hidrogênio (H2S), principal causador de odor nesse tipo de tratamento. O sulfeto de hidrogênio pode ser detectado em concentrações extremamente baixas pelo olfato e em curtos intervalos de tempo e em concentrações superiores pode causar graves danos à saúde e levar até mesmo ao óbito. Nesse contexto, torna-se de grande importância o estudo de tecnologias para predição e controle da emissão desse gás. Neste trabalho utilizou-se uma Câmara de Fluxo Dinâmica (CFD) para determinação da emissão de sulfeto de hidrogênio na lagoa anaeróbia da estação de tratamento de esgotos de Porto Canoa Serra, ES. A taxa de emissão medida pela CFD mostrou correlação com parâmetros climáticos, físicos e químicos da região: 64% com relação ao sulfeto dissolvido na fase líquida e 34% com a velocidade do vento. Os experimentos quando comparados ao modelo matemático de Springer, Lunney e Valsaraj (1984) e Mackay e Yeun (1983) superestimou as emissões em 3,4 vezes

O Terminal Almirante Barroso – TEBAR, de propriedade da Petrobrás, está localizado no Canal de São Sebastião – CSS, onde lança seus efluentes através de dois emissários submarinos com sistema difusor, ambos de polietileno de alta densidade - PEAD. Cada seção difusora é constituída de três risers com 0,15m de diâmetro e 1,5m de altura, a uma profundidade que varia entre 19,15 e 25,45m. A intensidade média de corrente no canal é da ordem de 0,40 a 0,60m/s, com direção preferencial NE. O efluente possui altas concentrações de amônia (máxima de 125,5,mg/L em abril de 2001) que ultrapassam o padrão de emissão estabelecido pela Resolução Conama 20/86 (Artigo 21 - 5,0mg NH3/L), além de ser caracterizado como um efluente denso devido a alta concentração de salinidade. Para compreender o processo de dispersão do contaminante amônia e o perfil hidrodinâmico da pluma do efluente dos emissários submarinos do TEBAR, utilizou-se a modelagem computacional como uma ferramenta de análise do processo da dispersão de efluentes em corpos d’água, e também como suporte na decisão das agências ambientais e dos processos industriais frente a exigência de atendimento à legislação. Dois diferentes métodos foram utilizados, o método integral (software CORMIX) e o método dos volumes finitos (software FLUENT). O CORMIX é um programa especialista largamente utilizado na análise do campo próximo do lançamento de efluentes por emissários submarinos, enquanto que, no FLUENT pode-se considerar os efeitos da batimetria (Carta Náutica n0 1643 da Marinha do Brasil) e analisar tanto o campo próximo quanto o campo distante. Os resultados de ambos os métodos apresentaram uma pluma com empuxo negativo, que submerge após alguns metros do lançamento, acarretando em um forte impacto bêntico na área circunvizinha do sistema difusor. Os resultados da dispersão do contaminante apresentados pelo CORMIX, para este estudo, foram extremamente conservadores, onde o padrão de qualidade das águas somente é atingido a grandes distâncias do lançamento (200m). Os resultados do FLUENT estão de acordo com os estudos de monitoramento da qualidade da água e de diluição de traçadores fluorimétricos, atingindo o padrão de qualidade das águas a poucos metros do lançamento (15m). / The Almirante Barroso Oil Terminal – TEBAR, property of Petrobrás, is located at São Sebastião Channel – CSS, which effluent is discharged through two submarine outfalls build of HDPE – High Density Polyethylene. Both of them has three risers with 0.15m of diameter and 1.5m of height, and are located between 19.15m and 25.45m of depth. The medium current velocity is between 0.40m/s and 0.60m/s to northward (NW). The effluent was sampled from April 2000 to March 2002 by Petrobrás. In this period, it was founded high concentrations of ammonia (125.5mg/L in April 2001), trespassing the limit value for emission of CONAMA 20 Resolution – Art.21 (5mg/L). The salinity of effluent is of order 52.8% at a temperature of 27.3ºC for the same period. This range of values results in a density of 1037 kg/m3. Computer modeling uses for the waste water dispersion process and the hydrodynamic profile description in water bodies is a modern tool as a decision support for the environmental agencies and for the industries in order to verify the standard water quality. Two different computer techniques are used in this present work, integral methods (software CORMIX) ), which conduct to the dilution results of the plume in the near field, and finite volume methods (software FLUENT) where its possible to analyze the effects of a variable batimetries (Nautical Map n0 1643 - Marinha do Brasil) and to consider the near and far dispersion process. Both softwares showed that effluent plume has negative buoyancy, ocurring a strong impact benthic in the vicinity area of submarine outfall. The FLUENT application permits obtain results for near-field and far-field with no restrictions of bathymetry and port discharge geometry but the computational cost is higher compared with classical software used to prevent plume dispersion from submarine outfalls and which are based in gaussian integral methods (CORMIX). In this present work, the CONAMA 20 Resolution for ammonia (C = 0,4mg/L) is attended around 15m for FLUENT and 200m for CORMIX, far from ports.