Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2018-06-18T13:49:14Z No. of bitstreams: 2 Camila_Correa2017.pdf: 1275223 bytes, checksum: 77569c2521068112f0523744356a06c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T13:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila_Correa2017.pdf: 1275223 bytes, checksum: 77569c2521068112f0523744356a06c7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The population development has affected the consumption increase in agricultural products, which leads to higher agrochemicals consumption. Thus, sprayers washing used in crops during agrochemicals applications has generated highly toxic effluents, consequently there is a great treatment need. Therefore, this research aims at investigating the effects of Fenton process parameters and the efficiency of photo-Fenton and Fenton processes on atrazine herbicide degradation. During this trial two steps were carried out. In the first step, a 2² central composite rotational design (CCRD) containing 3 central and 4 axial points for the Fenton process was proposed, with two factors: concentrations of Fe2+ (2.95, 5, 10, 15, 17.05 mg L-1) and H2O2 (29.5, 50, 100, 150 and 170.5 mg L-1), whose response factor was atrazine degradation. The obtained optimum conditions were Fe2+ = 17.05 mg L-1 and H2O2 = 128 mg L-1, and the maximum degradation was 91.00% in the validation tests. In the second step, kinetic tests were carried out using the best optimum operation conditions obtained at CCRD. The kinetics was investigated, and it reached reductions of 91.76 and 99.14%, respectively, in the Fenton and solar photo-Fenton processes, for a reaction times of 30 and 6 minutes. The behavior of pseudo-first order was observed. Although of the efficient degradation of atrazine, the results have indicated that the established values such as 2.0 μg L-1 of maximum allowed atrazine were not reached by CONAMA 357/2005 (the current Brazilian legislation). Finally, it can be concluded that the processes are promising in atrazine degradation and should be incorporated by farmers as part of the systems for the treatment of their contaminated effluents. / O crescimento populacional vem influenciando o aumento do consumo dos produtos agrícolas e, portanto, há maior consumo de agroquímicos. A lavagem dos pulverizadores utilizados nas aplicações de agroquímicos ocasiona a geração de efluentes altamente tóxicos, os quais necessitam de tratamento. Assim esta pesquisa teve como objetivos investigar os efeitos dos parâmetros operacionais do processo Fenton e a eficiência dos processos foto-Fenton solar e Fenton na degradação do herbicida atrazina. A pesquisa foi realizada em duas etapas. Na primeira etapa, foi proposto um delineamento composto central rotacional (DCCR) 2² contendo 3 pontos centrais e 4 axiais para o processo Fenton, com dois fatores: as concentrações de Fe2+ (2,95; 5; 10; 15; 17,05 mg L-1) e de H2O2 (29,5; 50; 100; 150 e 170,5 mg L-1), cujo fator resposta foi a degradação da atrazina. As condições ótimas encontradas foram de Fe2+ = 17,05 mg L-1 e de H2O2 = 128 mg L-1, e a máxima degradação encontrada foi de 91,00% nos testes de validação. Na segunda etapa, foram realizados testes cinéticos utilizando as melhores condições operacionais obtidas no DCCR. A cinética foi investigada e alcançou reduções de 91,76 e 99,14%, respectivamente, nos processos Fenton e foto-Fenton solar, para os tempos reacionais de 30 e de 6 minutos. Foi também observado comportamento de pseudo-primeira ordem. Apesar da eficiente degradação da atrazina, os resultados indicaram que não foram atingidos os valores estabelecidos como máximo permitido de 2,0 μg L-1 de atrazina pela resolução Conama 357/2005 (legislação brasileira vigente). Portanto, pode-se concluir que os processos são promissores na degradação da atrazina e poderão ser incorporados pelos agricultores como processos de polimento, como parte dos sistemas para o tratamento dos seus efluentes contaminados.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T02:14:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marques_Adriana_M.pdf: 1587467 bytes, checksum: 87b1eed8c16c15a48054969fddf06d83 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Pesquisas de métodos de desinfecção alternativos à cloração vêm sendo desenvolvidas e dentre elas destacam-se a radiação ultravioleta e os processos oxidativos envolvendo geração do radical hidroxila ·OH, por meio da fotólise com uso do peróxido de hidrogênio, as quais foram investigadas neste trabalho. Utilizou-se um fotoreator linear com uma lâmpada germicida e o efluente foi bombeado com fluxo contínuo por meio de passagem única e coletado na saída para as análises físicas químicas e bacteriológicas. Os micro-organismos indicadores foram coliformes totais e fecais provenientes dos efluentes da lagoa anaeróbia. Os parâmetros monitorados nos ensaios fotoliticos e nos ensaios de mistura completa do peróxido de hidrogênio foram cor, turbidez, alcalinidade, sólidos em suspensão, pH e DQO. Os parâmetros de controle de desinfecção UV e UV/H2O2 foram a dose de radiação UV, carga bacteriana pré e pós - desinfecção, tempo de contato e volume e concentração do peróxido de hidrogênio. Os resultados demonstraram que os processos apresentaram eficiência de desinfecção bastantes significativos. No processo utilizando H2O2 com dose de 10 mg/L e tempo de contato de 45 minutos, atingui-se remoções significantes mas não totais de E.coli e coliformes fecais; enquanto que no processo fotolítico com dose de cerca de 25 mW.s/cm2 combinado com o H2O2 a remoção alcançou 99,99% para o referido parâmetro. O processo UV/H2O2 demonstrou ser o mais eficiente em comparação a UV e H2O2 permite a diminuição do volume utilizado de peróxido e do tempo de contato para uma dose de UV relativamente baixa variando de 20 a 35 mW.s/cm2 obtendo uma remoção superior a 4 ordens de magnitude / Abstract: Some alternative disinfection methods to chlorination have been developing recently, and among these, the UV irradiation and oxidation processes involving generation of OH. The use of hydrogen peroxide (H2O2), had deserved special attention, and were investigated in this work. For this purpose, it was utilized inline UV-reator with a germicide lamp. The effluent was mixed with hydrogen peroxide and was conducted through the channel of the reactor by a continue flow. The faecal micro-organisms E.coli and total coliformes were utilized as a pollution indicator combed through the entrance by a continue flow the process to be analysed. The parameters monitored in these process were colour, turbidity, alkalinity, COD and faecal coliformes. The control parameters of UV and H2O2. The results shown that both disinfection processes were efficient for anaerobic lagoon treatment. In the H2O2 process with 10 mg/L and 45 minutes. It was necessary to remove of 3 orders of magnitude faecal and total coliformes. The results shown also that the combined processes are more efficient in the microorganisms inactivation, and whereas for the low doses as 20-35 mWs/cm2 are able to remove 4 magnitude orders remove 4 orders of magnitude / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Marisa Masumi Beppu / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T04:13:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cunha_BrunodaSilva_M.pdf: 5239524 bytes, checksum: a10ce0fe52590b8a60cd2236ffaf0e74 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A contaminação do meio ambiente por metais tóxicos tem levado ao desenvolvimento de pesquisas que busquem adsorventes que possibilitem a retirada em concentrações baixas ("refinada") destes metais com boa eficiência. A quitosana é um polímero natural já estabelecido na literatura como um material que tem a capacidade de adsorver íons metálicos. Transformações químicas, físicas ou a combinação com outros materiais são alternativas utilizadas como mecanismo de viabilizar melhorias. Associar quitosana com outros materiais já é uma técnica utilizada atualmente, porém, devido às necessidades de adequação as tendências de conservação dos ecossistemas e viabilidade de processo, fazem-se necessário o uso de substâncias mais corretas ambientalmente e com uma boa eficiência. Uma classe pouco conhecida por muitos pesquisadores são os líquidos iônicos, estas substâncias possuem propriedades únicas e podem ser aplicados para diferentes fins, inclusive a captura de íons metálicos de sistemas contaminados. Esta pesquisa busca avaliar o efeito dos líquidos iônicos (Formiato de 2-Hidroxietilamônio, Butirato de n-metil-2-Hidroxietilamônio e Hexanoato de n-metil-2-Hidroxietilamônio) combinado às esferas de quitosana porosas na adsorção de íons cobre. Foram realizados estudos cinéticos, isotérmicos e a determinação dos parâmetros termodinâmicos para um melhor entendimento dos sistemas. Os resultados cinéticos demonstram que para todos os sistemas a etapa limitante da taxa de adsorção é a quimissorção e que é necessário um período de 100 horas para se alcançar um equilíbrio. O estudo de isoterma define uma adsorção monocamada com sítios energeticamente homogêneos para as esferas de quitosana e o sistema com o Butirato de n-metil- 2-Hidroxietilamônio adicionado, já para os sistemas com os líquidos iônicos Formiato de 2- Hidroxietilamônio e Hexanoato de n-metil-2-Hidroxietilamônio é definida uma adsorção multicamada com sítios energeticamente heterogêneos. A mudança de energia livre de Gibbs demonstra a natureza espontânea de todos os sistemas. A técnica EXAFS confirmou que a adsorção de íons Cu2+ se dá nos grupos amino e hidroxilas, embora não tenha sido possível diferenciá-los e apresenta modificações nas esferas de coordenação indicando mudanças no mecanismo de adsorção. Concluiu-se que a adição de líquidos iônicos em esferas porosas de quitosana aumentou a capacidade de adsorção de íons Cobre (II) / Abstract: Contamination of the environment by toxic metals has led to the development of research on changes in the properties and characteristics of materials that allow satisfactory efficiency for a withdrawal "refined" these metals. Chitosan is a natural polymer as defined in the literature as a material that has the ability to absorb metal ions. Chemical, physical transformations or combination with other alternative materials are used as a mechanism to enable improvements. Join chitosan with other materials is a technique already widely used, however, because the needs of fitness trends in ecosystem conservation and sustainability of the process, it is necessary the use of substances and more environmentally correct with a good efficiency. A class little known by many researchers are ionic liquids, these substances have unique properties and can be applied for different purposes, including the capture of metal ions doped systems. This study aims to assess the effect of ionic liquids (2-hydroxyethylammonium formate, n-methyl-2- hydroxyethylammonium butyrate and n-methyl-2-hydroxyethylammonium hexanoate) combining the chitosan beads in the adsorption of copper ions. Kinetic studies were carried out, isothermal and determination of thermodynamic parameters for a better understanding of the systems. The kinetic results show that for all systems the rate limiting step for adsorption and chemisorption is that it takes a period of 100 hours to reach equilibrium. The study defines an adsorption isotherm monolayer with energetically homogeneous sites for systems sphere of chitosan and with nmethyl- 2-hydroxyethylammonium butyrate added, for systems with ionic liquids 2- hydroxyethylammonium formate and n-methyl-2-hydroxyethylammonium hexanoate is assigned a multilayer adsorption with energetically heterogeneous sites. The change free energy of Gibbs demonstrates the spontaneous nature of all systems. The EXAFS technique confirmed that the adsorption of Cu2+ occurs in the amino and hydroxyl groups, although it was not possible to differentiate them from each other, showing changes in the coordination spheres indicating changes in the adsorption mechanism. It was concluded that the insertion of ionic liquids in porous beads of chitosan increased the adsorption of ions copper (II) / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Everson Alves Miranda / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-23T06:45:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Sheilade_M.pdf: 1089976 bytes, checksum: 416dea7e320edfbe15467ca471df7a72 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: As indústrias cítricas geram grandes quantidades de efluentes líquidos. Estes efluentes são potencialmente poluidores para descarte em corpos d'água e necessitam de tratamento adequado. A maioria das plantas de tratamento de efluentes cítricos utiliza processos biológicos, devido a custos operacionais mais baixos quando comparado aos processos físico-químicos. Porém, estas plantas têm apresentado problemas de eficiência de remoção da carga orgânica e inibição da atividade biológica, em função das características tóxicas do efluente cítrico, devido à presença residual do d-limoneno, um monoterpeno extraído da casca da laranja. O d-limoneno, quando separado e purificado, tem ampla aplicação industrial, na área cosmética como fragrância e na área alimentícia como agente antimicrobiano e também pode ser bioconvertido em produtos como ácidos e alcoóis perílicos e carvona que podem ser utilizados na terapia do câncer. Os objetivos deste estudo foram selecionar e identificar microrganismos capazes de degradar o d-limoneno em altas concentrações (até 5%), simulando condições similares aos efluentes cítricos e avaliar o comportamento de consórcio destes microrganismos. Também foi avaliada a qualificação dos produtos obtidos da bioconversão do d-limoneno. Os microrganismos foram isolados a partir do lodo ativado de uma estação de tratamento de esgotos. Uma pré-seleção, de 56 linhagens de bactérias foi realizada, durante as 3 etapas de enriquecimento com o d-limoneno, através da técnica de esgotamento em superfície. Foram selecionadas 10 linhagens, que apresentaram maior crescimento visual, que foram caracterizados através da morfologia, coloração diferencial (Gram) e análise filogenética. A biodegradação do d-limoneno foi avaliada pela remoção de DQO em meios de cultivos diferentes variando as concentrações de d-limoneno (1%, 3% e 5%) sob condição agitada e estática na temperatura de 30°C. A bioconversão dos produtos foi qualificada por cromatografia gasosa. Foram isoladas bactérias Gram-positivas, do gênero Bacillus resistentes à concentração de 5% de d-limoneno sem fonte complementar de carbono. A remoção de DQO foi de 77% e terpineol, alcoóis ciclodecanol e octanediol foram qualificados como produtos bioconvertidos / Abstract: The citrus' industries generate large quantities of wastewater. These effluents are potentially polluting to disposal in water bodies and require treatment. Most sewage treatment plants citrus use biological process due to lower operating costs compared to physical-chemical processes. However these plants have presented problems in the efficiency removal of organic charge and inhibition of the biological activity due to citric toxic characteristics because of the presence of residual d-limonene, a monoterpene extracted from orange peel. The d-limonene, when it is separated and purified, has large industrial application, on field cosmetics as fragrances and foods fields as antimicrobial agent. Besides, the d-limonene can be bioconverted in perillic acids and perillyl alcohol, ?-terpineol and carvone that can be used in cancer therapy. The achievement of this study was select and isolate microorganism able to degradation high containing limonene (since 5%), simulating the same condition of wastewater characterizes of citric plants and evaluated the consortium microorganism behavior. In addition, the products of biotransformation d-limonene were qualified. Microorganisms were isolated from activated sludge of sewage treatment plant. A pre-selection, with 56 strains, was undertaken, during the 3 stage of enrichment with d-limonene, using depletion technique to isolate microorganisms. Ten strains were selected that showed the greater visual growth. They were characterized through of morphology, Gram and phylogenetic analysis. The d-limonene biodegradation was determinate by reduction COD in different cultivation media, varying the concentration of d-limonene (5 %, 3 % and 1 %) in agitated and stationary condition at temperature 30°C. The bioconversion of product obtained was confirmed by gas chromatography. Gram-positive bacteria were isolated of the Bacillus genus, bacteria resist to 5% of limonene-containing without complementary source of carbon. The removal of COD was 77% and terpineol, cyclodecanol and octadienol was evaluated as products bioconverted / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Biotecnologicos / Mestra em Engenharia Química

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-23T18:47:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_JulioFabbri_D.pdf: 3150048 bytes, checksum: a6e8c86adf90e906935345fabd317f0c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um novo eletrodo de PbO2 eletrodepositado em titânio com uma pré camada de chumbo. As melhores condições para a obtenção da camada ativa e da pré camada foram exploradas em diferentes densidades de corrente, o tempo de cada processo foi alterado de maneira que a mesma carga fosse transferida. A solução utilizada na eletrodeposição foi 1 mol.L-1 Pb(NO3)2, acidificada com HNO3 até pH 1, na temperatura de 65 °C. A mesma solução foi utilizada para a deposição da pré camada de chumbo com uma corrente catódica e a deposição do revestimento de PbO2 com uma corrente anódica. As melhores condições de preparação foram obtidas à - 15 mA.cm-2 por 600 segundos, seguida por 30 mA.cm-2 por 1800 segundos. Com esses parâmetros o eletrodo apresentou um melhor desempenho no teste acelerado de tempo de serviço, principalmente quando comparado a um eletrodo onde a camada de PbO2 é eletrodepositada diretamente em titânio. Em comparação a um eletrodo com uma intercamada de platina, o sistema composto de Ti/Pb/PbO2 não apresentou diferenças significativas quanto aos valores das capacitâncias totais, 77 mF.cm-2 e 55 mF.cm-2 respectivamente. Além disso, o sistema sem Pt apresentou um melhor desempenho na degradação de uma solução contendo o corante preto remazol, uma característica atribuída à maior rugosidade ou "porosidade eletroquímica (?= 0,71)". A área ativa do eletrodo apresentou ser 3,5 vezes maior que sua área geométrica, uma grande vantagem para processos de eletroxidação de compostos orgânicos. O desempenho do sistema Ti/Pb/PbO2 foi melhor quando comparado ao eletrodo comercial de Ti/TiO2(0,7)/RuO2(0,3) (ADE) fornecido pela DeNora do Brasil na degradação de uma solução composta por um fármaco comercial com o princípio ativo amoxicilina. O decaimento da concentração do composto orgânico foi 2 vezes mais rápido em um densidade de corrente 3 vezes menor. O reator eletroquímico em fluxo de placas paralelas e auto bombeável foi projetado e montado com um anodo de Ti/Pb/PbO2 com 75 cm2. Soluções de glicerol e amoxicilina foram eletro degradadas nessa etapa do estudo. O decaimento do carbono orgânico total foi acompanhado, realizada a análise cinética obteve se constantes de velocidade para uma reação de primeira ordem. As constantes cinéticas obtidas nesses experimentos estão de acordo com os valores esperados, com uma ordem de grandeza de 10-6 m.s-1. As figuras de mérito em transferência de massa também foram obtidas por correlações de números adimensionais de Reynolds, Sherwood e Schimidt. O reator de placas paralelas e auto bombeável se apresentou como uma alternativa de configuração para reatores eletroquímicos / Abstract: We have developed a new PbO2 electrode by electrodeposition on titanium with a lead interlayer. Different current densities were used for obtaining the active layer and the lead interlayer, although the same charge was transferred by selecting the appropriate time interval. The solution used for electrodeposition was 1 mol l-1 Pb(NO3)2, acidified to pH 1 with HNO3 at 65 °C. The same solution was used for the deposition of the lead interlayer with a cathodic current and the deposition of the PbO2 coating with a anodic current. Best preparation conditions were obtained at - 15 mA.cm-2 for 600 seconds, followed by 30 mA.cm-2 for 1800 seconds. With these parameters the electrode showed better performance on an accelerated service life test, especially when compared to an electrode where the PbO2 layer was electroplated directly on titanium. Compared to the electrode with a platinum interlayer, the system Ti/Pb/PbO2 showed no significant differences in the values of total capacitance, 77 mF.cm -2 and 55 mF.cm-2 respectively. Furthermore, the system without Pt showed better performance in the degradation of a solution containing the dye Remazol black, a feature attributed to the higher roughness or "electrochemical porosity" (? = 0.71). The active surface area of the Ti/Pb/PbO2 electrode was 3,5 times greater than its geometric area, a great advantage for electrooxidation processes of organic compounds. The performance of the system Ti/Pb/PbO2 was better when compared to a commercial DSA type Ti/TiO2(0.7)/RuO2(0.3) supplied by DeNora of Brazil in the degradation of a solution containing amoxicillin. Concentration decay of the organic compound was 2 times faster at a current density 3 times smaller. A self pumped parallel plates flow electrochemical reactor was designed and mounted with a 75 cm2 Ti/Pb/PbO2 anode. Glycerol and amoxicillin solutions were electro-degraded in this experimental set up. Concentration decay of total organic carbon were followed and a kinetic analysis were performed which resulted in the calculation of first order rate constants. Kinetic constants obtained in these experiments are in agreement with the expected values with an order of magnitude of 10-6 m.s-1. Mass transfer figures of merit were also obtained by correlation of dimensionless numbers of Reynolds, Sherwood and Schimidt. The self pumped parallel plate reactor appears as an alternative configuration for flow electrochemical reactors / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientadores: Edson Aparecido Abdul Nour, Angela dos Santos Barretto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-18T23:01:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_EloisaMariadosReisdos_M.pdf: 6258003 bytes, checksum: b7f23780de2803fe78e2f875075800dd (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência na redução da concentração de formaldeído do efluente de um sistema de tratamento combinado: filtro anaeróbio (FA), seguido de biofiltro aerado submerso (BAS) e decantador, por meio de testes de toxicidade utilizando as espécies Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia similis, Poecilia reticulata e Girardia tigrina. O experimento foi desenvolvido nas dependências do Laboratório de Saneamento da FEC/UNICAMP. Os 3 pontos de coleta foram: efluente bruto mais formaldeído, saída do FA e saída do decantador, correspondendo ao efluente tratado pelo sistema. O estudo foi dividido em quatro fases diferenciadas pela concentração teórica de formaldeído aplicada: Fase 1 (F1) - 100 mg L-1, Fase 2 (F2) - 200 mg L-1, Fase 3 (F3) - 400 mg L-1 e Fase 4 (F4) - 500 mg L-1. A água residuária que foi utilizada neste estudo apresentava características condizentes às de um esgoto sanitário de média concentração em termos de matéria orgânica. Em cada fase de operação, a concentração média e a porcentagem de redução do formaldeído no efluente tratado pelo sistema foram de 0,1 mg L-1 e 99,9% (F1); 0,1 mg L-1 e 100% (F2); 0,7 mg L-1 e 99,8% (F3) e 3,8 e 99,2% (F4). O valor médio da concentração e da porcentagem de remoção de DQO total para o efluente tratado pelo sistema, durante o período de estudo foi de 53 mg L-1 e 87% (F1), 41 mg L-1 e 93% (F2), 62 mg L-1 e 93% (F3) e 131 mg L-1 e 90% (F4). O efluente do sistema combinado não apresentou toxicidade aguda para D. similis em todas as concentrações teóricas afluentes aplicadas. Na F1 o efluente do sistema apresentou toxicidade aguda pouco significativa para P. subcapitata e P. reticulata; na F2 para G. tigrina e P. reticulata, na F3 para P. subcapitata, P. reticulata; e G. tigrina. Na F4 o efluente foi significativamente tóxico aos organismos: P. subcapitata, P. reticulata e G. tigrina. As espécies estudadas indicaram serem organismos-teste adequados a estudos de toxicidade de esgoto sanitário contendo formaldeído tratado pelo sistema combinado alvo do estudo. Pelos resultados obtidos, o sistema combinado, na configuração utilizada neste estudo, foi considerado adequado à redução da toxicidade para as concentrações de formaldeído presentes, exceto para a concentração de 500 mg L-1, tóxica a três organismos-teste, sendo necessário um período maior de monitoramento para garantir a adaptação da biomassa a fim de reduzir a toxicidade do efluente / Abstract: This study aimed to evaluate the efficiency in reducing formaldehyde concentration in the effluent of a system of combined treatment: anaerobic filter (AF), followed by aerated submerged biofilter (BAS) and decanter through toxicity tests using species Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia similis, Poecilia reticulata and Girardia tigrina. The experiment was developed in the Sanitation Laboratory FEC / UNICAMP. The three collection points were raw effluent more formaldehyde, AF output and output of the decanter, corresponding to the effluent treated by the system. The study was divided into four phases distinguished by the theoretical concentration of formaldehyde applied: Phase 1 (F1) - 100 mg L-1, Phase 2 (F2) - 200 mg L-1, Phase 3 (F3) - 400 mg L-1 and Phase 4 (F4) - 500 mg L-1. The wastewater which was used in this study had characteristics consistent with those of an average concentration of sewage in terms of organic matter. At each stage of operation, the average concentration and percentage reduction of formaldehyde in the effluent treated by the system was 0.1 mg L-1 and 99.9% (F1), 0.1 mg L-1 and 100% (F2) 0 , 7 mg L-1 and 99.8% (F3) and 3.8 and 99.2% (F4). The average concentration and percentage of total COD removal for the treated effluent through the system, Section 3, during the study period was 53 mg L-1 and 87% (F1), 41 mg L-1 and 93% (F2), 62 mg L-1 and 93% (F3) and 131 mg L-1 and 90% (F4). The effluent of the combined system showed no acute toxicity to D. similis in all concentrations applied theoretical tributaries. In F1, F2 and F3, the effluent of the system showed little significant acute toxicity to P. subcapitata, P. reticulata, and G. tigrina. F4 in the effluent was significantly toxic to organisms: P. subcapitata, P. reticulata and G. tigrina. The species indicated that the test organisms suitable for toxicity studies of formaldehyde containing wastewater treated by the combined system of the target study. From the results, the combined system, the configuration used in this study was considered appropriate to reduce the toxicity of formaldehyde concentrations present, except for the concentration of 500 mg L-1, toxic to three test organisms, requiring a longer period of adaptation of the system to reduce effluent toxicity / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Luiz Otávio Saraiva Ferreira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-21T21:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Martins_GabrielSoares_M.pdf: 6495887 bytes, checksum: 4a05e53032d23853568df2eca3d4ecf7 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Medir a qualidade da água sempre foi importante para as agências governamentais, organizações científicas e a própria sociedade manterem o nível de contaminação da água em patamares que não afetem a sobrevivência de nenhum ser vivo. Rastrear de forma mais detalhada e precisa os efluentes industriais que retornam aos rios e lagos das cidades, através da instalação de diversos medidores ao longo das linhas de distribuição de água industriais, auxilia na manutenção da qualidade da água destas fontes naturais. Os medidores existentes atualmente, conhecidos por turbidímetros, são caros, o que impede o amplo monitoramento das linhas de água. O objetivo desta dissertação é a construção de um turbidímetro de baixo custo que seja capaz de auxiliar na avaliação dos efluentes industriais. O turbidímetro proposto é baseado no GLI Método 2 (Great Lake Instruments Method 2), que emprega duas técnicas de espectroscopia: a nefelometria e a turbidimetria. A contribuição dada por esta dissertação está na aplicação da técnica de modulação por amplitude de pulso com amostragem instantânea, muito utilizada em telecomunicações, com o intuito de mitigar qualquer deslocamento do sinal devido às fontes de luz do ambiente e outras interferências do circuito eletrônico. O equipamento consegue medir uma faixa de turbidez de 16 a 4000 NTU. Abaixo de 16 NTU não há precisão nas medidas devido à intensa presença de ruído no sinal nefelométrico. Apesar de não conseguir medir o nível de turbidez aceitável de água apropriada para consumo (5 NTU), considera-se a faixa de medição suficiente para se medir efluentes indústrias e monitorá-los para não que não poluam os rios e reservatórios das cidades / Abstract: Measuring water quality has always been important for government agencies; scientific organizations and society maintain the level of water contamination at levels that do not affect the survival of any living being. Track, with more details and accuracy, the industrial effluents that return to the rivers and the lakes of the cities through the installation of several meters along the water lines of industries, helps maintain water quality of the natural sources. The meters currently existing, known for turbidimeters, are expensive, which prevents the widespread monitoring of water lines. The objective of this dissertation is design a low cost turbidimeter that is able to assist in the assessment of industrial effluents. The turbidimeter proposed is based on the GLI Method 2 (Great Lake Instruments Method 2), which employs two spectroscopic techniques: nephelometry and turbidimetry. The contribution of this dissertation is in applying the technique of pulse amplitude modulation with instantaneous sampling, widely used in telecommunications, in order to mitigate any signal offset due to ambient light sources and interference from the electronic circuit. The equipment can measure a range of 16-4000 turbidity NTU. Below 16 NTU there is no accuracy in measurements because the noise interfering in the nephelometric signal. Although the equipment cannot measure the acceptable turbidity level of drinking water (5 NTU), it is considered sufficient to measure industrial effluents and track them to not pollute the rivers and reservoirs of cities / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientadores: Lucia Regina Durrant, Alexandre Nunes Ponezi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-20T15:30:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_IvanJoseSantana_M.pdf: 1134875 bytes, checksum: 88af103bdbd26ade9ec5e063cbd582c5 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: 17a-etinilestradiol (EE2), carbamazepina (CBZ) e ibuprofeno (IBU) são substâncias farmacêuticas muito utilizadas em todo o mundo e vêm sendo frequentemente detectadas em estações de tratamento de efluentes e em águas naturais em vários países, inclusive no Brasil. A grande preocupação da presença destes fármacos em quantidades residuais na água potável e nos ambientes aquáticos são os potenciais efeitos adversos para a saúde humana e animal. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o potencial de fungos ligninolíticos e bactérias para degradar esses três compostos, individualmente. Linhagens de bactérias e fungos ligninolíticos foram crescidas em meio mineral com os fármacos, na presença ou ausência de glicose. Primeiramente, foi realizada uma seleção com o objetivo de escolher linhagens bacterianas e fúngicas com maior capacidade de degradação dessas drogas, avaliando a necessidade da presença de glicose para que a degradação ocorresse. As linhagens que apresentaram maior capacidade de degradar tais compostos foram selecionadas e, em seguida, foram realizados ensaios com o intuito de se otimizar o período de incubação, visando-se uma maior porcentagem de degradação no menor período de incubação possível. Posteriormente, foram realizadas análises de atividade das enzimas lacase, lignina peroxidase (LiP) e manganês peroxidase (MnP) produzidas pelos fungos selecionados e foi avaliada a participação dessas na degradação dos fármacos. A atuação das enzimas do Citocromo P450 na degradação dos fármacos foi avaliada por meio da adição de piperonil butóxido (PB), o qual inibe esse complexo enzimático. A toxicidade dos fármacos e seus metabólitos para a bactéria Vibrio fischeri também foram avaliadas. A quantificação dos fármacos em todas as amostras foi realizada por meio de cromatografia líquida de alta eficiência. EE2 foi totalmente degradado por todos os fungos avaliados, sem a necessidade de glicose no meio de cultivo; no entanto, nenhuma das bactérias estudadas foi capaz de degradá-lo significativamente. Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm linhagem P1 foi selecionado para os ensaios subsequentes. Após 6 dias, foi encontrada atividade de MnP igual a 5122,11 U.L-1. A lacase teve como atividade 307,69 U.L-1, valor encontrado após 4 dias de incubação. Não foi detectada atividade da enzima LiP em nenhum dos tempos analisados. Apesar da detecção de atividade dessas enzimas, elas não foram capazes de degradar o EE2 na ausência do micélio fúngico. Nos ensaios de toxicidade foi encontrada uma CE50 igual a 76% para o EE2 e os metabólitos não apresentaram toxicidade. Trametes sp. linhagem BNI foi a selecionado para degradar CBZ, sendo a glicose necessária para o processo de biodegradação. Após 28 dias de incubação, houve 42% de degradação de CBZ. A atividade máxima de lacase foi de 1740,17 U.L-1, sendo encontrada após 21 dias de incubação. LiP teve como atividade máxima 663,08 U.L-1, valor encontrado após 14 dias de incubação. Não foi detectada atividade da enzima MnP em nenhum dos tempos analisados. Não houve a degradação de CBZ utilizando apenas o caldo enzimático. A presença de PB inibiu totalmente a degradação de CBZ. CBZ e seus metabólitos não apresentaram toxicidade. Nenhuma das bactérias foi capaz de degradar CBZ. IBU foi totalmente degradado por todos os fungos avaliados sem a necessidade de glicose no meio de cultivo, sendo Trametes sp. linhagem BNI selecionado para os ensaios posteriores. Após 2 dias de incubação, BNI foi capaz de degradar totalmente IBU. Lacase foi a única enzima que teve atividade detectada nesse ensaio, sendo a atividade máxima detectada igual a 478,18 U.L-1, no sexto dia de incubação. Não foi detectada degradação de IBU utilizando apenas o caldo enzimático e a presença de PB no meio não inibiu a degradação deste fármaco. Nos ensaios de toxicidade foi encontrada uma CE50 igual a 86% para o IBU e os metabólitos não apresentaram toxicidade. Staphylococcus arlettae e Bacillus megaterium foram capazes de degradar significativamente IBU na presença de glicose. B. megaterium foi selecionado para os ensaios subsequentes. Após 3 dias, essa linhagem foi capaz de degradar todo IBU disponível no meio. Nos ensaios de toxicidade para os metabólitos do processo de biodegradação por B. megaterium, o IBU apresentou uma CE50 inicial igual a 47% e os metabólitos não apresentaram toxicidade. Esses resultados comprovam que fungos ligninolíticos e bactérias são capazes de degradar fármacos encontrados em matrizes ambientais, sendo plausível a utilização destes micro-organismos, ou suas enzimas, em sistemas de tratamento de água e esgoto / Abstract: 17a-ethinylestradiol (EE2), carbamazepine (CBZ) and ibuprofen (IBU) are pharmaceutical drugs used worldwide and have been frequently detected in wastewater treatment plants and in natural waters in several countries, including Brazil. The major concern about the occurrence of these drugs in trace amounts in drinking water and aquatic environments are the potential adverse effects on human and animal health. The main objective of this study was to assess the potential of ligninolytic fungi and bacteria to degrade these 3 compounds individually. Bacteria and ligninolytic fungi strains were grown on mineral medium with these drugs and with or without glucose. A selection was carried out to choose bacterial and fungal strains with capacity to degrade these drugs and if an addition of a carbon source (glucose) was needed for degradation. Strains with greater capacity to degrade these compounds were selected and assays were performed in order to optimize the incubation time to obtain the highest degradation rate in the shortest incubation time. Subsequently, the enzymatic activities of laccase, lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) produced by the selected fungi was assessed. Also, the action of these enzymes in the degradation of the drugs was evaluated. The involvement of cytochrome P450 enzymes in degradation of the pharmaceutical drugs was evaluated by the addition of piperonyl butoxide (PB), which inhibits this enzyme complex. The toxicity of the drugs and metabolites to Vibrio fischeri were also evaluated. The quantification of the drugs was performed by high performance liquid chromatography. EE2 was completely degraded by all fungi without glucose in the medium, however none of the studied bacteria was capable to degrade it significantly. Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm strain P1 was selected for subsequent tests. The maximum enzyme activity produced by P1 was 5122.11 UL-1 for MnP after 6 days and 307.69 UL-1 for lacase after 4 days, while LiP activity was not detected. Although the detection of the enzymes activity, they were not able to degrade EE2 without the fungal mycelia. Toxicity studies showed the half maximal effective concentration (EC50) value equal to 76% to EE2 prior to fungal treatment, after this no toxicity was observed. Trametes sp. strain BNI was selected to degrade CBZ, and glucose was shown to be necessary for the biodegradation process. After 28 days of incubation, 42% of CBZ was degraded. The maximum laccase activity was 1740.17 UL-1, after 21 days of incubation. LiP maximum activity was 663.08 UL-1, found after 14 days of incubation, while MnP activity was not detected. There was no CBZ degradation using only the enzymatic supernatant. The addition of PB completely inhibited the degradation of CBZ. CBZ and its metabolites did not show toxicity. IBU was completely degraded by all fungi without glucose in the medium, and Trametes sp. strain BNI was selected for further analyses. 17a-ethinylestradiol (EE2), carbamazepine (CBZ) and ibuprofen (IBU) are pharmaceutical drugs used worldwide and have been frequently detected in wastewater treatment plants and in natural waters in several countries, including Brazil. The major concern about the occurrence of these drugs in trace amounts in drinking water and aquatic environments are the potential adverse effects on human and animal health. The main objective of this study was to assess the potential of ligninolytic fungi and bacteria to degrade these 3 compounds individually. Bacteria and ligninolytic fungi strains were grown on mineral medium with these drugs and with or without glucose. A selection was carried out to choose bacterial and fungal strains with capacity to degrade these drugs and if an addition of a carbon source (glucose) was needed for degradation. Strains with greater capacity to degrade these compounds were selected and assays were performed in order to optimize the incubation time to obtain the highest degradation rate in the shortest incubation time. Subsequently, the enzymatic activities of laccase, lignin peroxidase (LiP) and manganese peroxidase (MnP) produced by the selected fungi was assessed. Also, the action of these enzymes in the degradation of the drugs was evaluated. The involvement of cytochrome P450 enzymes in degradation of the pharmaceutical drugs was evaluated by the addition of piperonyl butoxide (PB), which inhibits this enzyme complex. The toxicity of the drugs and metabolites to Vibrio fischeri were also evaluated. The quantification of the drugs was performed by high performance liquid chromatography. EE2 was completely degraded by all fungi without glucose in the medium, however none of the studied bacteria was capable to degrade it significantly. Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm strain P1 was selected for subsequent tests. The maximum enzyme activity produced by P1 was 5122.11 UL-1 for MnP after 6 days and 307.69 UL-1 for lacase after 4 days, while LiP activity was not detected. Although the detection of the enzymes activity, they were not able to degrade EE2 without the fungal mycelia. Toxicity studies showed the half maximal effective concentration (EC50) value equal to 76% to EE2 prior to fungal treatment, after this no toxicity was observed. Trametes sp. strain BNI was selected to degrade CBZ, and glucose was shown to be necessary for the biodegradation process. After 28 days of incubation, 42% of CBZ was degraded. The maximum laccase activity was 1740.17 UL-1, after 21 days of incubation. LiP maximum activity was 663.08 UL-1, found after 14 days of incubation, while MnP activity was not detected. There was no CBZ degradation using only the enzymatic supernatant. The addition of PB completely inhibited the degradation of CBZ. CBZ and its metabolites did not show toxicity. IBU was completely degraded by all fungi without glucose in the medium, and Trametes sp. strain BNI was selected for further analyses / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / With the industrialization, the demographic growth and the consumption patterns of society there is an increase in the generation of solid waste, among which include polymeric waste. Thereby, the recycling emerges as a viable alternative, but for it to be effective is very important to carry out the cleaning of the waste, as well as the treatment of wastewater generated in the process. Thus, the main objective of this study was performed quantification, characterization and washing of polymer waste and treating the wastewater generated in the process. For the quantification of different polymeric waste was carried out a data collection in the Association of Selectors of Recyclable Materials (ASMAR). Where, also were collected the packages of HDPE, LDPE, PP, which were characterized by their degree of contamination and were subsequently used in the washing process. The washing process was carried out in three phases (pre-wash, washing and rinse), and using different cleaning products. Regarding the treatment of the effluent was adopted a physical-chemical process via the coagulation / flocculation, sedimentation, followed by filtration. The following coagulants were used: chitosan powder, chitosan diluted in acetic acid, tannin SG, tannin SL and aluminum sulfate. The results from the quantitation of different polymeric residues collected by ASRM demonstrated that the most representative resins in 2014 were the LDPE, with 33.87% and 21.74% with HDPE. Regarding the characterization of polymeric waste depending on their level of contaminants was possible to verify that packages of PP and HDPE, even though they come from selective collection still contained a high level of contaminants, unlike LDPE packaging. As the washing process, it was possible to ascertain that the three stages developed, consisting of an efficient sequence for obtaining clean polymeric residues and suitable for recycling. Furthermore, the combination of sulfonic acid with lauryl and sodium hydroxide showed be more efficient to the other conditions tested in the washing step. Regarding the treatment of the wastewater, the results indicated that the use of aluminum sulphate coagulating was the most efficient in the removal of turbidity. Also was noted the importance of completing the process of coagulation / flocculation before the filtration. From the results obtained in the characterization process of the raw and treated wastewater it was possible to verify that the chosen treatment is effective and appropriate, once the values removed for most of the analyzed parameters were higher than 90%, including turbidity, suspended solids, fixed and volatile amounted to nearly 100% removal. Therefore, the washing process applied was efficient for obtaining clean polymeric materials and favorable to recycling and the method employed for treatment of wastewater also played a great role, since it allows the obtention of a treated wastewater with appropriate quality standards, which gives safety and reliability for its reuse in the washing process of polymeric residues. / Com a industrialização, o crescimento demográfico e os padrões de consumo da sociedade há o aumento da geração de resíduos sólidos, entre os quais destacam-se os resíduos poliméricos. Assim, a reciclagem surge como uma alternativa viável, porém para que esta seja efetiva é de suma importância a realização da lavagem desses resíduos, assim como, do tratamento do efluente gerado nesse processo. Diante disso, o principal objetivo deste estudo foi realizar a quantificação, a caracterização e lavagem dos resíduos poliméricos, bem como, tratar o efluente gerado no processo. Para a quantificação dos diferentes resíduos poliméricos foi realizada uma coleta de dados na Associação de Selecionadores de Materiais Recicláveis (ASMAR). Onde, também foram coletadas as embalagens de PEAD, PEBD e PP, que foram caracterizadas quanto ao seu grau de contaminantes e posteriormente foram utilizadas no processo de lavagem. O processo de lavagem foi desenvolvido em três etapas (pré-lavagem, lavagem e enxague), sendo utilizados diferentes produtos de limpeza. Quanto ao tratamento do efluente foi adotado um processo físico-químico, via coagulação/floculação, sedimentação, seguida ainda por filtração. Os seguintes coagulantes foram utilizados: quitosana em pó, quitosana diluída em ácido acético, tanino SG, tanino SL e sulfato de alumínio. Os resultados obtidos a partir da quantificação dos diferentes resíduos poliméricos coletados pela ASMAR demonstraram que as resinas mais representativas no ano de 2014 foram a de PEBD, com 33,87% e a de PEAD com 21,74%. Referente à caracterização dos resíduos poliméricos em função do seu grau de contaminantes foi possível verificar que as embalagens de PP e PEAD, apesar de serem provenientes de coleta seletiva ainda continham um elevado grau de contaminantes, diferentemente das embalagens de PEBD. Quanto ao processo de lavagem, foi possível averiguar que as três etapas desenvolvidas, consistem em uma sequência eficiente para obtenção de resíduos poliméricos limpos e próprios para posterior reciclagem. Além disso, a combinação de ácido sulfônico com lauril e hidróxido de sódio se mostrou mais eficiente que as demais condições testadas na etapa de lavagem. Quanto ao tratamento do efluente, os resultados indicaram que o uso do coagulante a base de sulfato de alumínio foi o mais eficiente na remoção da turbidez. Também se observou a importância da realização do processo de coagulação/floculação anteriormente à filtração. A partir dos resultados obtidos no processo de caracterização dos efluentes bruto e tratado foi possível verificar que o tratamento adotado é eficiente e adequado, uma vez que os valores de remoção para a maior parte dos parâmetros analisados foram superiores a 90%, inclusive a turbidez, os sólidos suspensos, fixos e voláteis chegaram a quase 100% de remoção. Portanto, o processo de lavagem adotado foi eficiente para obtenção de materiais poliméricos limpos e propícios à reciclagem e o método empregue para o tratamento do efluente também desempenhou uma excelente função, visto que possibilitou a obtenção de um efluente tratado com padrões de qualidade adequados, o que lhe confere segurança e confiabilidade para o seu reúso no processo de lavagem dos resíduos poliméricos.

[pt] Águas e efluentes industriais contaminadas com detergentes são de difícil tratamento visto que esse tipo de contaminante apesar de comumente ser biodegradável, necessitaria de tempos de reação de dezenas de horas para tratamento por oxidação química ou biológica. Tais tempos longos não estão usualmente disponíveis nas estações de tratamento de águas que em geral operam com tempos totais de cerca de 2 h. Nesse contexto, existe interesse em se dispor de processos de remoção de tensoativos de águas e efluentes que possam ser rápidos e de baixo custo. Dentre os possíveis processos que possam oferecer essas características situam-se os chamados processos de oxidação avançada (POA). O presente projeto teve como objetivo, avaliar um POA obtido pela combinação do peróxido de hidrogênio [H(2)O(2)] com o hipoclorito de Sódio (NaClO) como sistema gerador de oxigênio singlete [(1)O(2)] para a degradação de surfactantes em águas e efluentes industriais. Foram avaliados sobre a eficiência de remoção do surfactante lauril sulfonato de sódio (SLS), os efeitos das possíveis variáveis operacionais: concentração inicial de tensoativo; pH; dose de H2O2 e dose de NaClO, em temperatura ambiente. O sistema combinado peróxido de hidrogênio + hipoclorito de sódio gerando oxigênio singlete, mostrou-se efetivo na degradação do lauril sulfato de sódio (SLS) em água, permitindo que em condições de [SLS]i: 5 ou 10 mg/L, pH = 6 a 8, razão molar ([H(2)O(2)] + [NaClO]) : [SLS] = 2,5:1, atinja-se uma uma concentração final de [SLS] < 0,5 mg/L em um t = 60 minutos – em batelada. / [en] Waters and wastewater polluted with detergents are of difficult treatment. In spite of that contaminant being biodegradable, times of reaction of several hours of treatment would be necessary for bio or chemical degradation. Such long times are not usually available in the water treatment plants, that in general operate with residence times of about 2 h. In that context, interest exists in studying processes for degradation of surfactants from waters and effluents that can be fast and have low cost. Among the possible processes that can offer those features are the advanced oxidation processes (AOPs). The present study had the objective, to evaluate an AOP driven by the combination of the hydrogen peroxide [H(2)O(2)] with hypochlorite (NaClO) as generating system of oxygen singlet (1O2), for the degradation of surfactants in waters and wastewaters. The effects of the possible operational variables investigated were: initial concentration of surfactant; pH; dose of H(2)O(2) and dose of NaClO, at room temperature. The combined system hydrogen peroxide + sodium hypochlorite generating oxygen singlet, was effective in the degradation of sodium lauryl sulphate (SLS) in water, allowing in conditions of [SLS]i: 5 or 10 mg/L, pH = 6 to 8; and molar ratio [H(2)O(2)] + [NaClO]) : [SLS] = 2,5:1, the achievement of a final concentration of [SLS] < 0,5 mg/L a t = 60 minutes – in batch reaction.