A carepa é um resíduo da produção de aço gerado principalmente nas etapas de lingotamento e laminação. O objetivo do presente trabalho foi a produção do coagulante cloreto férrico a partir da carepa oriunda da indústria siderúrgica. Em termos experimentais, foram realizados ensaios de solubilização da carepa avaliando-se o efeito da concentração de ácido clorídrico, tempo de reação e temperatura. Ainda, avaliou-se a oxidação do Fe2+, presente no liquor, para Fe3+ por dois métodos distintos, sendo adição de peróxido de hidrogênio e injeção de ozônio. A solução de cloreto férrico produzido a partir da carepa foi caracterizada e aplicada no tratamento de esgoto doméstico sanitário de uma instituição universitária. Como resultado, a melhor condição para a dissolução da carepa foi com o uso de uma solução de HCl 90%, tempo de reação de 2 horas a uma temperatura de 80oC. Nesta condição, a eficiência de dissolução da carepa foi de 90%. A completa oxidação do Fe2+ dissolvido no liquor para Fe3+ foi possível tanto com a adição de H2O2 como com O3. Contudo, o processo de ozonização apresenta vantagens, pois estequiometricamente é mais eficiente e não dilui a solução rica em cloreto férrico. A análise físico-química do coagulante produzido com a digestão da carepa com HCl 90% e oxidada com ozônio, após evaporação, atendeu ao critério de concentração de Fe de no mínimo 12% em volume. A aplicação do reagente no tratamento de um esgoto doméstico sanitário mostrou que é eficiente na remoção de sólidos suspensos e fósforo. Por fim o estudo mostrou que é possível produzir um coagulante a partir da carepa gerada na indústria siderúrgica. A prática sugerida neste trabalho pode reduzir a quantidade de resíduos deslocados para aterros industriais pela indústria siderúrgica. / Mill scale is a residue of steel production generated mainly in casting and lamination phases. The objective of this work was the production of the ferric chloride coagulant from the mill scale which comes from the steel industry. In experimental terms, trials of mill scale solubility were carried out in order to evaluate the effect of hydrochloric acid concentration, reaction time and temperature. After that, the oxidation of Fe2 +, present in the liquor, to Fe3 + was evaluated by two distinct methods, addition of hydrogen peroxide and ozone injection. The ferric chloride solution produced from mill scale was characterized and applied in the sewage treatment of a university campus. As a result, a good condition for the dissolution of mill scale was with the use of 90% HCl solution, reaction time of 2 hours, at a temperature of 80ºC. In this condition, the efficiency of mill scale dissolution was of 90%. The complete oxidation of Fe2+ dissolved in the liquor for Fe3+ was possible both with the addition of H2O2 as well as with O3. However, the ozonation process has advantages because it is stoichiometrically more efficient and does not dilute the solution rich in ferric chloride. Physico-chemical analysis of the coagulant produced with the dissolution of mill scale with 90% HCl and oxidized with ozone, after evaporation, answered to the criterion of Fe concentration of, at least, 12% in volume. The use of the reagent in the treatment of a sewer showed that it is effective in removing suspended solids and phosphorus. Finally, it is possible to produce a coagulant from mill scale produced in the steel industry. The practice suggested in this work can reduce the amount of waste sent to industrial landfills by the steel industry.

Orientador: Bruno Coraucci Filho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:44:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marinho_LuccasEricksondeOliveira_M.pdf: 4263406 bytes, checksum: 357f9f54025ad85da69e60a2418e4721 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A água reciclada oriunda de tratamento de esgotos caracterizados como domésticos, de origem domiciliar, hospitalar ou de centros de saúde pode ser usada para fins não potáveis como agricultura, jardinagem, parques públicos, irrigação de campos e recarga de aqüífero. O uso de efluente sanitário tratado, além de reduzir os impactos ambientais aos corpos d'água e ao solo, possui atrativos do ponto de vista agronômico, pois e uma forma de reciclagem de nutrientes e de água. A cultura escolhida para avaliação da pratica foi a roseira, que e considerada uma das plantas ornamentais mais sensíveis ao estresse ambiental, e foi observada como planta-teste quando submetida a irrigação com efluente sanitário de complexo hospitalar tratado e condicionado. O plantio foi feito em solo preparado sob ambiente protegido no Campus da Unicamp, em Campinas-SP. O efluente utilizado na irrigação era proveniente de um sistema simplificado de tratamento de esgoto domestico. O sistema de irrigação utilizado foi o de gotejamento. O solo foi monitorado quanto ao pH, CE, Na, Ca, Mg, K, P, foi feita a determinação da RAS, alem dos teores totais de Cd, Cr, Cu, Ni, Zn e Pb. O produto colhido foi avaliado conforme os padrões comerciais, atraves da qualidade e produtividade. O solo não apresentou diferença estatística comparando-se os tratamentos empregados na pesquisa tanto quando avaliando se a fertilidade do solo quanto aos teores de metais pesados. Não houve diferença estatística entre a qualidade da colheita e a produtividade foi maior quando empregado o efluente como fonte de água para irrigação durante 18 meses de pesquisa. Portanto o efluente utilizado no trabalho pode ser utilizado como fonte de água de irrigação sem causar prejuízos a produtividade e qualidade da cultura / Abstract: Reclamed water from sewage treatment plants utilizing domestic, home houses or health centers can be used for non-potable aplications such as agriculture, gardening, public parks, field irrigation and aquifer recharge. The use of treated sanitary wastewater, besides reducing environmental impacts to water bodies and soil, also has agronomic attractive, since it is a way of recycling nutrients and water. In this sense, the culture chosen for evaluation of this practice was the rose, which is considered an ornamental plant more susceptible to environmental stress, and was evaluated as a test plant when was being subjected to irrigation with treated and conditioned sanitary effluent from a hospital center. The culture was done in prepared soil in a protected environment on the campus of Unicamp, Campinas-SP. The effluent used for irrigation was from a simplified system for domestic wastewater treatment. The irrigation system was for drip. The soil was monitored for fertility (pH, EC, Na, Ca, Mg, K, P), determination of the SAR, and total contents of Cd, Cr, Cu, Ni, Zn and Pb The harvested crop was rated as commercial standards, through quality and productivity. The soil showed no statistical difference when comparing the treatments used in the research both when evaluating the soil fertility or the levels of heavy metals. There was also no statistical difference concerning the quality of the crop and the productivity was higher when using this source of water for irrigation during the 18 months of research. Therefore the effluent used in this work can be used as a source of water irrigation without causing damage to productivity and crop quality / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Liliane Maria Ferrareso Lona / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-07T08:12:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bufo_MoacirJose_D.pdf: 987875 bytes, checksum: 8fa242d4879a20b9592f76cbbb4e5681 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Águas residuárias urbanas e industriais, cujo destino final em nível mundial é o rio, sempre apresentam imiscíveis na forma de película e gotas, sejam de óleos comestíveis ou óleos lubrificantes ou solventes petroquímicos. A grande dificuldade em separar estes imiscíveis está no diâmetro de gotas inferior a 40 microns. A melhor tecnologia, hoje, produz água tratada ainda com gotas de 20 microns e com teor de imiscível igual a 10 mg/litro. O autor do presente trabalho, em 1984, acidentalmente criou um coalescedor a filme, e realizou ensaios numa instalação em escala piloto, para encontrar uma solução para um problema de imiscível em água, de uma indústria petroquímica. Os ensaios qualitativos realizados mostraram que a tecnologia é eficiente para separar imiscíveis em água. Os estudos, naquela época, não tiveram continuidade. O regime de operação da instalação piloto era contínuo. A aparelhagem da piloto era totalmente em vidro. O controle destes ensaios foi por meio visual que é bastante significativo pelo fato de ser um controle simnão, isto é, ou tem turbidez ou não tem turbidez. A água residuária entrando no coalescedor era homogênea e na saída do coalescedor havia a formação de duas camadas distintas com uma interface de separação. A camada inferior apresentava uma turvação e a camada superior não apresentava turvação. Este fato mostra de forma inquestionável de que ocorreu um processo de aglutinação de partículas ou coalescência. Desta forma, o objetivo deste trabalho é dar continuidade ao trabalho iniciado em 1984, visando desenvolver uma metodologia para explicar o fenômeno da coalescência neste tipo de coalescedor e também desenvolver um modelo para o seu dimensionamento, visto que o fluxograma do processo já está estabelecido. Este trabalho é assim definido como teórico, uma vez que já existe o trabalho experimental realizado em 1984. A consulta em literatura tem três enfoques: O primeiro é conhecer o fenômeno da coalescência em termos científico. O segundo enfoque foi conhecer o estado da arte da tecnologia de coalescedor. O terceiro foi uma compilação de todos aqueles conhecimentos científicos e tecnológicos julgados pertinentes para a condução deste estudo. Adotouse, neste trabalho, o método de dedução indutiva e a antiga técnica da equação da proporcionalidade para propor um mecanismo e uma equação cinética da coalescência em filme de líquido. Também foi usada a equação da continuidade de NavierStokes para determinar o perfil de concentração das gotas ao longo do filme, visando gerar um modelo de dimensionamento para o coalescedor proposto. Foi constatado que o comportamento de imiscível em água é específico para cada espécie química e também depende da intensidade de energia aplicada ao meio. Por este motivo, a consolidação da tecnologia de separação de gotas de imiscível proposta só poderá ser realizada mediante um estudo numa instalação em escala industrial. Qualquer estudo em escala piloto vem somente confirmar o que já foi realizado e no máximo fornecer valores isolados de concentração de gotas de imiscível / Abstract: Urban and industrial wastewaters always have immiscible chemicals. These immiscibles are chemicals such as edible oils, lubricant oil and petrochemical solvents. The final destinations of these wastewaters is the river. It is very difficult to separate immiscibles with diameter drop less than 40 µm from the wastewater. The best separation technology available today still produces clean water with drops below 20 microns and with immiscible content of 10 mg/l. In 1984 the author of this work accidentally created one coalescence film equipment. The pilot scale test results were successful in separating immiscibles from wastewater in a petrochemical plant. The glass pilot plant operated continuously. The kind of control plant it is visual to detect the turbidity. The homogenous liquid wastewater is fed to the top of the coalescence equipment. The liquid issue. the bottom of equipment had two phases. The lower phase was turbid and the upper phase was not. Unfortunately the investigation was stopped at the time. Based on the research developed in 1984, the objective of this work is to study the phenomena of coalescence of the liquid film and to develop a kinetic coalescence model and a design model for a coalescence equipment. This present work is theoretical based on the experimental date (process flowsheet and design equipment) obtained in 1984. There are three main objectives: the first objective is to understand the coalescence phenomena; the second is to understand the development of coalescer technology; the third is to compile all relevant scientific and technological knowledge for this research. The investigation used the inductive deduction method and the old proportional equation technique to suggest a mechanism and kinetic equation to describe the film coalescence phenomenon. The NavierStokes equation was used to determine the drop concentration profile in the film, in order to produce a way to design the equipment. One conclusion is that each immiscible chemical behave differently in water. The applied energy also plays a role. Another pilot plant will only confirm what has been done and give isolated immiscible products drop concentration / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-29T01:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lanza_MarcosRobertodeVasconcelos_D.pdf: 16742497 bytes, checksum: 9694de07ef18460a6c486a1664f9fafc (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Os cianetos inorgânicos são utilizados principalmente da indústria da galvanoplastia e da extração mineral, e os efluentes gerados nestas atividades industriais têm como característica a presença de metais pesados complexados. O uso intensivo deste composto gera grandes quantidades de efluentes e resíduos contendo altos teores de cianeto, representando um risco ecológico devido à sua alta toxicidade para a maioria das formas de vida. Este fato torna indispensável o tratamento adequado destes efluentes e resíduos antes do descarte final. Neste trabalho propõe-se um tratamento eletroquímico de efluentes cianídricos, atuando como tratamento principal ou coadjuvante ao processo químico convencional, com o objetivo de degradar anodicamente os cianetos e recuperar catodicamente os íons de metais pesados presentes, reduzindo a geração do lodo cianídrico. O objetivo é desenvolver e otimizar um reator eletroquímico em escala piloto para o tratamento de efluentes cianídricos contendo metais pesados. O processo de desenvolvimento e otimização do reator eletroquímico, utilizando eletrodos comerciais de óxidos de metais nobres (DSA®), foi executado em três etapas: I) a seleção do material do anodo comercial de óxidos de metais nobres, 2) o estudo do processo em um reator de bancada e 3) o estudo do processo em um reator piloto. Inicialmente foram avaliados dois eletrodos comerciais de óxidos de metais nobres, fabricados pela De Nora do Brasil Ltda: os eletrodos do tipo DSA®. As análises morfológica e elementar indicaram a composição aproximada para os eletrodos estudados: Ti/70TiO2-30RuO2 e Ti/55Ta205-45IrO2, para DSA® e DSA-Cl2 respectivamente. A voltametria hidrodinâmica com eletrodos disco rotatórios indicaram uma relação dos valores da constante cinética aparente (kapp) para os eletrodos DSA-Cl2 e DSA-02, respectivamente, na proporção de 1:1,2. Isto indica que o eletrodo Ti/55Ta205-45IrO2 apresenta um poder eletrocatalítico para a reação de evolução de oxigênio mais elevado e que, provavelmente, esse mesmo eletrodo apresente uma eficiência inferior ao eletrodo DSA-Cl2, para a destruição de cianetos. O uso da eletrólise a potencial constante confirmou este fato, pois mostrou que a constante cinética (kcN) do processo de oxidação de cianetos apresenta valores superiores sobre a superfície do eletrodo DSA- Cl2 em todos os potenciais estudados, tomando esse eletrodo o mais indicado para o uso nos reatores eletroquímicos. Na segunda etapa, o processo de destruição de cianetos foi estudado em um reator eletroquímico em escala de bancada, do tipo "flow-by", com um anodo comercial do tipo DSA Cl2. Neste reator, as concentrações de cianeto livre foram reduzidas a valores próximos a 0,1 mg L-1, a partir de soluções contendo 700, 500, 200, 100 e 50 mg L-1. Durante o tratamento em regime de recirculação, avaliou-se a influência da densidade de corrente anódica aplicada, da velocidade do fluido no interior do reator e da concentração inicial da espécie poluente sobre a constante cinética (kcN) do processo e o consumo de energia elétrica para oxidar cada kg de cianetos. O valor da constante cinética do processo, nas condições operacionais consideradas ótimas (1= 50 mA cm-2 e V= 0,22 m s-1), é de 2,2.10-4 m s-l. O custo aproximado do tratamento de um efluente contendo aproximadamente 700 mg L-1 de CN- livre, considerando-se uma taxa de remoção de -99%, é de R$ 1,70 kg-I de cianetos (-US$ 0.75 kg-1- valores de dezembro/2000). Na fase de estudo do processo de tratamento eletroquímico de efluentes cianídricos, utilizando um reator piloto com anodos comerciais do tipo DSA®- Cl2, determinou-se as condições operacionais (densidade de corrente aplicada e velocidade do fluxo no interior do reator) nas quais o processo de remoção de cianetos livres apresentou a melhor eficiência, e estas foram 41 mA cm-2 e 0,053 m s-l, respectivamente. O valor da constante cinética obtido para o efluente galvânico real foi de 1,99.1O-5 m s-1. No entanto, o consumo de energia elétrica por kg de cianeto oxidado ficou em 1.060 kWh kg-1, representando um custo financeiro de R$ 53,00 kg-1 de cianetos totais. O mesmo efluente tratado pelo método químico convencional, utilizou 2,5 L de NaClO a 12% e gerou um lodo de coloração preta e de difícil filtração, representando um custo nu de R$ 294,00 kg-I de cianetos totais (considerando-se o valor de R$ 1,00 L-I de NaClO a 12%). O tratamento eletroquímico apresentou um custo financeiro de aproximadamente 5,5 vezes menor do que o tratamento químico convencional, R$ 53,00 e R$ 294,00 respectivamente, para cada kg de cianetos totais oxidados / Abstract: Inorganic cyanide is still in use in the metal finishing industry and in the mining activities of noble metals extraction and refining. Gold and silver are extracted from its ores as cyanidric complexes. The intensive industrial use of cyanide complexes is responsible for the generation of high toxicity aqueous streams, which present high oxygen demand. The cyanide wastes must be adequately treated before being allowed to discharge from de process plant. The main goal of the present work is to propose an alternative electrochemical process for removal of cyanide from wastewater, using an electrolytic cell with a commercial dimensionally stable anode (DSA®). In the first step, we studied the performance of two commercial dimensionally stable anode (DSA®) oxide coatings. The coatings studied were 70TiO2/30RuO2 and 55Ta205/45IrO2, on Ti substrate. The efficiency of both materials in the electro-oxidation of free cyanide was compared using linear voltammetry and electrolysis at constant potential. Kinetic analysis has shown that the 70TiO2/30RuO2 electrode is less catalytic for oxygen evolution and shows a better performance in the electro-oxidation of free cyanide. In the second step, we used a flow reactor with a Ti/70TiO2/30RuO2 (w/w) DSA® type electrode for the electro-oxidation of cyanide in a batch recirculating mode. The device performance was evaluated considering concentration decay of cyanide concentration as a function of current density, flow rate and the initial pollutant concentration. The experiments have shown that cyanide electro-oxidation presents a first order kinetic relative to CN ions. For the operational conditions used in the experiments, rate constant for cyanide oxidation was in the range of 3.0 10-5 to 2.7 10-4 m s-1, with an optimum value of 2.2 10-4 m s-1 for current density of 50 mA cm-2 and linear velocity of 0.22 m s-1. Using these parameters with 700 mg L-1 cyanide containing solution 34 kWh is consumed for the oxidation of one kilogram of cyanide. An electrochemical pilot scale, with the Ti/70TiO2/30RuO2 (w/w) DSA® type electrode, was also used for the electro-oxidation of cyanide in a batch recirculating mode. The device performance was evaluated considering concentration decay of cyanide concentration as a function of current density and the flow rate. For the operational conditions used in the experiments, rate constant for cyanide oxidation was 2.0 10-4 m s-1 for current density of 41 mA cm-2 and linear velocity of O.053 m s-1. Cost estimation, based on electrical energy consumption, showed that electrochemical oxidation is 5.5 times less expensive when compared to the chemical treatment using a 12% sodium hipochloride solution for the oxidation of one kilogram of cyanide / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-15T15:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pohlmann_Marcelo_D.pdf: 1072862 bytes, checksum: 0fa3511a2a3a2e3add69e9751da2f089 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: As perspectivas de escassez de água, em quantidade e qualidade, aliado ao aumento de seu custo vem motivando um número crescente de pesquisas sobre a reutilização dos efluentes tratados onde o requisito de potabilidade não é necessário. A presente pesquisa teve por objetivo avaliar os resultados obtidos de uma estação para tratamento dos esgotos sanitários visando reúso constituída em seqüência por: reator anóxico, valo de oxidação, decantador, filtro biológico, tanque de re-aeração, pré-filtração ascendente, filtração lenta, desinfecção por UV e cloração em linha. A pesquisa foi conduzida por 9 meses (out/08 a jun/09) e os resultados obtidos pelo sistema de tratamento alcançaram as seguintes remoções médias: 94% de sólidos suspensos totais, 96,4% de DBO, 97,5% de DQO e 99% de cor aparente. Os valores dos parâmetros de óleos e graxas, nitrogênio amoniacal e compostos orgânicos voláteis no efluente final ficaram abaixo do limite de quantificação do método de análise. A contagem de coliformes totais e E.coli foi reduzida para 17,4 NMP/100mL e 1,54 NMP/100mL, respectivamente, após a desinfecção por radiação ultravioleta. Os valores obtidos para turbidez (0,92 NTU) e oxigênio dissolvido (5,16 mg/L) na água de reúso atingiram valores similares aos obtidos na água potável da torneira, que apresentou turbidez de 0,35 NTU e oxigênio dissolvido de 5,23 mg/L. O resultado da cor aparente na água de reúso ficou na média em 25 UH, e foi percebido pelos usuários pelo fato das bacias sanitárias serem brancas. A dosagem de hipoclorito de sódio na rede de distribuição se mostrou importante na redução da cor aparente, todavia os resultados variaram de 19 a 95%, evidenciando maior necessidade de controle nesta etapa. Ao final do período avaliado elaborou-se uma proposição de valores para água de reúso em descargas de vasos sanitários / Abstract: The worldwide water scarcity, in quantity as well as in quality, tied to the mounting costs of getting it, has triggered a growing number of studies on the proper utilization of the treated effluent, avoiding the utilization of drinking water in uses where the drinkable standards are not required. The objective of this study was to elaborate a project of a wastewater treatment plant and to evaluate the results obtained on the reutilization of the treated sanitary sewage. The treatment units are: anoxic reactor, oxidation ditch, secondary clarifier, biological filter, re-oxygenation tank, up flow filter, slow filter, UV disinfection and application of chlorine in line. The research was carried out during a period of 9 months (oct/08 to jun/09). The results indicated an average removal up to 94% of total suspended solids, 96,4% of BOD, 97,5% of COD and 99% of color. The analysis of FOG, ammonia nitrogen, volatile organic compounds didn't reach the method limits. The counting for total coliforms reached 17,4 NMP/100mL and 1,54 NMP/100mL fo E.coli after disinfection per UV reactor. The results obtained for turbidity (0,92 NTU) and dissolved oxygen (5,16 mg/L) where similar for the obtained values on the drinkable water that showed turbidity of 0,35 NTU and dissolved oxygen of 5,23 mg/L. The average of the results of color on the water for reuse was 25 UH, and was perceived by the users due to the white toilet basins. The application of chlorine in line on the distribution of the water for reuse was an important factor for color reduction, but the results ranged from 19 to 95% of color removal, indicating the need of better control in this step. At the end of the study it is presented a proposal for a new set of standards for the water reutilization to flush toilet basins / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Neste trabalho foram preparados eletrodos de óxidos de composição nominal Ti/RuyTi(1-y-x)SnxO2 por decomposição térmica (400 °C) via três rotas diferentes: Método Tradicional empregando-se precursores inorgânicos dissolvidos em Isopropanol (MT/ISO) e em solução de HCl 1:1 (v/v) (MT/HCl) e, Método dos Precursores Poliméricos (MPP). Os recobrimentos de óxidos foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura, análises de Energia Dispersiva de raios X e Difração de Raios X. A caracterização eletroquímica dos eletrodos foi feita por estudos de potencial em circuito aberto, tempo de vida útil e voltametria cíclica na ausência e na presença do poluente selecionado como modelo, o 4-clorofenol. Eletrólises do 4-clorofenol e de seus principais subprodutos foram realizadas em uma célula de fluxo tipo filtro-prensa e monitoradas por análises de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, Carbono Orgânico Total e íons cloreto em solução, além de testes bacteriológicos de toxicidade. Os resultados mostram que o método de preparação influencia na morfologia e na composição dos eletrodos, mas não afeta o tamanho dos cristalitos. Apesar das características distintas, MT/ISO e MPP são adequados para o preparo desses eletrodos pois evitam perdas dos componentes e proporcionam recobrimentos de estabilidade eletroquímica bastante apropriada frente às condições drásticas de eletrólise, viabilizando assim a aplicação destes eletrodos na degradação de poluentes orgânicos. Além disso, todos os eletrodos investigados são muito promissores para a degradação eletroquímica de clorofenóis, pois apresentam excelente atividade para o consumo do 4-clorofenol. Independente da composição e do método de preparação do eletrodo, os subprodutos formados na eletrooxidação de 4-clorofenol são: hidroquinona, benzoquinona, cloro-hidroquinona e 4-clorocatecol, além dos ácidos oxálico, maleico, málico, succínico e malônico. Embora a mineralização completa do poluente não tenha sido atingida, a toxicidade das soluções após o término das eletrólises diminui consideravelmente, visto que tanto o composto orgânico de partida quanto os subprodutos aromáticos formados são degradados com excelente eficiência, sobretudo quando se utilizam ânodos preparados por MT/ISO. / In this work oxides electrodes of nominal composition Ti/RuyTi(1-y-x)SnxO2 were prepared by thermal decomposition (400 °C) by three different routes: Traditional Method using inorganic precursors dissolved in either Isopropanol (MT/ISO) or a solution of HCl 1:1 (v/v) (MT/HCl) and the Polymeric Precursors Method (MPP).Oxides coatings were characterized by Scanning Electron Microscopy, Energy Dispersive X ray analyses and X ray Diffraction. The electrochemical characterization of the electrodes was performed by studies of potential in open circuit, service lifetime, and cyclic voltammetry in the absence and in the presence of the model pollutant 4-chlorophenol. Electrolyses of 4-chlorophenol and its main by-products were accomplished in filter-press flow cell and monitored by High Performance Liquid Chromatography, Total Organic Carbon, and analyses of chloride ions in solution, besides bacteriological toxicity tests. Results show that the preparation method influences the morphology and composition of the electrodes, but it does not affect the crystallite size. In spite of their different characteristics, MT/ISO and MPP are appropriate methods for the preparation of these electrodes because they avoid the loss of components and provide electrochemically stable coatings before the drastic conditions of electrolysis. Therefore, these electrodes can be applied in the degradation of organic pollutants. Furthermore, all the investigated electrodes are very promising for the electrochemical degradation of chlorophenols, because they present excellent activity regarding the consumption of 4-chlorophenol. Independent of the composition and the preparation method of the electrode, the by-products formed in the electrooxidation of 4-chlorophenol are hydroquinone, benzoquinone, chlorohydroquinone, and 4-chlorocatechol, as well as oxalic, maleic, malic, succinic, and malonic acids. Although the complete mineralization of the pollutant has not been reached, the toxicity of the solutions decreases considerably after the end of the electrolyses. This is because both the initial organic compound and the aromatic by-products formed in the electrolyses are degraded with excellent efficiency, especially when the anodes prepared by MT/ISO are employed.

Este trabalho tem por objetivo estudar a utilização dos contratos de parceria públicoprivada, como um meio de captação de recursos da iniciativa privada para os investimentos em estações de tratamento de esgotos no Brasil. Para tanto, inicialmente, diagnosticou-se a situação atual dos serviços de tratamento de esgotos, as necessidades de recursos para a sua universalização, os investimentos realizados e o marco regulatório existente. Em seguida, para se discutir o ingresso de recursos privados, caracterizou-se o ambiente definido pela legislação brasileira para os contratos de parceria público-privada, bem como os vetores de riscos presentes neste ambiente de captação de recursos para as estações de tratamento de esgotos. Por fim, foi elaborado um protótipo para análise da qualidade destes investimentos, buscando orientar o investidor não aparente sobre a distorção nos indicadores da qualidade, provocados pelos vetores de riscos presentes nesta tipologia de empreendimento. / This research aims to study the use of public-private partnerships as a means of funding wastewater treatment investments in Brazil. For this purpose, the current situation of the wastewater treatment services, the need for resources for their universalization, the investments and the existing regulatory frameworks were initially diagnosed. After that, in order to discuss the influx of private investments, the Brazilian legislation for public-private partnership contracts was characterized, as well as the risks of this type of funding for wastewater treatment plants. Finally, a prototype for the analysis of the investment quality was designed to guide stakeholders about probable distortions in performance indicators caused by risk factors present in this type of project.

A presença do óleo pode trazer graves problemas ambientais quando lançado em corpos dágua. A remoção de óleos e graxas de efluentes industriais, principalmente quando na forma emulsificada ainda é um desafio para o tratamento de efluentes industriais. Argilas quimicamente modificadas com sais quaternários de amônio podem ser uma alternativa para o tratamento de efluentes oleosos por apresentarem características organofílicas, podendo desta forma ser utilizadas como material adsorptivo. O presente trabalho estuda a aplicabilidade de uma argila organofílica granular, seja de forma simples ou em combinação com carvão ativado granular, como meio filtrante para a remoção de óleos e graxas de dois efluentes industriais reais oriundos de uma indústria de laminação a frio e uma indústria automobilística. Ambos os efluentes apresentam concentrações baixas de óleos e graxas, variando entre 5 e 30 mg/l de óleos e graxas, entretanto, estes valores não estão sempre em concordância com a legislação vigente. A análise gravimétrica de óleos e graxas não forneceu dados confiáveis, entretanto, foi possível observar uma redução da concentração de carbono orgânico total (COT) após o tratamento com a argila organofílica granular. A redução da concentração de COT foi ainda maior após o tratamento do efluente com a composição Argila Organofílica Granular seguida de Carvão Ativado Granular. Tal composição é a mais recomendada, pois garante bons resultados, além de aumentar a vida útil do carvão ativado. / The presence of oil in rivers, lakes and oceans can cause serious environmental hazards. The removal of oil and grease from industrial effluents, especially in its emulsified form, is still a challenge for the industrial wastewater treatment sector. Clays chemically modified with quarternary ammonium salts can be an alternative for the treatment of oily wastewater. Given its organophilic characteristics these organoclays can be used as adsorptive media. The present study evaluates the applicability of a granular organoclay, be it in its simple form, or combined with activated granular charcoal, as a filtration medium for the oil and grease removal of two industrial effluents. Both effluents, one of a cold lamination industry and one of an automotive industry, have low oil and grease concentrations, between 5 and 30 mg/L, however these concentrations do not always comply with local directives. The data obtained by the gravimetric Oil and Grease analysis were not reliable, however it was possible to observe a reduction in the Total Organic Carbon (TOC) concentration of the effluent treated with the granular organoclay. It was also observed that the TOC concentration of the effluent was even larger when the effluent was treated with the composition, granular organoclay (GOC) followed by granular active charcoal (GAC). Thus, the composition GOC followed by GAC is the most recomended, for it garantees reliable results and enhances the GAC lifespan.

A presente pesquisa teve como objetivo primordial a verificação da viabilidade técnica de empregar sistema do tipo célula a biocombustível para tratamento de esgoto sanitário com geração de energia elétrica. A célula a biocombustível, em escala de bancada, adotada foi constituída por reator anaeróbio seguido de reator aeróbio, visando à remoção de matéria orgânica carbonácea e à nitrificação Cada reator apresentou área de 0,6275 m2 e volume útil de 24,0 L. A célula a biocombustível foi alimentada com esgoto sanitário com tempo de detenção hidráulica médio de 8 horas (nos dois módulos). Em cada reator instalou-se um eletrodo imerso, de modo que os dois eletrodos foram unidos por fio condutor externo. Foi verificada a potencialidade do sistema em gerar energia elétrica a partir das reações químicas e bioquímicas que se deram junto aos eletrodos e nos biofilmes aderidos aos mesmos. A operação da célula a biocombustível foi dividida em cinco Fases, denominadas de I, II, III, IV e V, sendo que o fator principal que distinguiu essas Fases consistiu no material eletródico. Manta de fibra de carbono e placa de grafite foram adotadas como ânodo da célula (reator anaeróbio). Chapa de aço inoxidável (AISI 316) e malhas de aço inoxidável (AISI 316) foram usadas como cátodo do sistema (reator aeróbio). Para monitoramento do sistema foram realizadas análises físico-químicas do afluente, do efluente do reator anaeróbio e do efluente do reator aeróbio e para o acompanhamento da produção de energia elétrica utilizou-se potenciômetro acoplado a software específico. Microssensores de OD, pH e potencial redox foram empregados como ferramentas auxiliares para o acompanhamento do crescimento e desenvolvimento dos biofilmes aderidos aos eletrodos da célula a biocombustível. Como resultados concernentes ao tratamento do esgoto sanitário foram obtidas eficiências médias de remoção de DQO de (74,4±17,1)% e de nitrificação de (65,8±21,0)%, no decorrer das cinco Fases. O valor da maior densidade de potência média verificada foi de 107,0 mW.m-2, ocorrida quando o ânodo da célula a biocombustível consistiu em placa de grafite e o cátodo em malha de aço inoxidável (AISI 316) do tipo 20, na Fase V. A dosagem de cloreto férrico e a colocação de meio suporte de material plástico no sistema para limpeza automática do cátodo, realizadas na Fase em que se observou a maior densidade de potência média foram consideradas como positivas no aprimoramento da obtenção de energia elétrica. Por meio da combinação dos resultados relacionados à geração de energia elétrica e da aplicação dos microssensores constatou-se que o desenvolvimento de biofilmes espessos sobre os eletrodos da célula a biocombustível consiste em fator negativo da sua eficiência energética. Concluiu-se que a célula a biocombustível é tecnicamente viável para o tratamento de esgoto com geração de energia elétrica, contudo diante do conhecimento que se tem sobre essa tecnologia, a sua adoção em escala real ainda é economicamente inviável. / This research aimed mainly to verify the technical feasibility of employing a system called biofuel cell for treating wastewater and generating electricity at the same time. The biofuel cell, in lab scale, adopted consisted of an anaerobic followed by an aerobic reactor, aiming the removal of carbonaceous organic matter and nitrification. Each reactor had an area of 0.6275 m2 and useful volume of 24.0 L. The biofuel cell was fed with sanitary wastewater with hydraulic retention time of eight hours (in both modules). In each reactor was installed an electrode immersed, and the two electrodes were connected by a wire conductor. The capability of the system to generate electricity from the chemical and biochemical reactions that occurred along the electrodes and in biofilms attached to them was verified. The biofuel cell operation was divided into five Phases, named I, II, III, IV and V, and the main factor that distinguished these Phases consisted of the electrode material. Carbon fiber felt and graphite plate were adopted as the anode of the cell (on anaerobic reactor). Stainless steel plates (AISI 316) and stainless steel meshes (AISI 316) were used as the cathode (on aerobic reactor). Monitoring system were carried out with physicochemical analyzes of the influent, anaerobic effluent and aerobic effluent and for monitoring the electricity production it was used a potentiometer coupled with a specific software. DO, pH and redox potential microsensors were employed as auxiliary tools for monitoring the growth and development of biofilms attached to the electrodes of the biofuel cell. The results concerning the treatment of wastewater were COD efficiencies removal of (74.4 ± 17.1)% and nitrification of (65.8 ± 21.0)%, throughout the five Phases. The amount of the higher power density observed was 107.0 mW.m-2 occurred when the anode of the biofuel cell consisted of graphite plate and cathode of stainless steel mesh (AISI 316) type 20, on Phase V . The dosage of ferric chloride and the placement of plastic midia on the aerobic module of the system for automatic cleaning of the cathode, conducted on Phase V, were considered positive for the improvement in obtaining electricity. By combining the results related to power generation and application of microsensors it was concluded that the development of thick biofilms on the electrodes of a biofuel cell is a negative factor in their energy efficiency. It was also concluded that the biofuel cell is technically feasible to treat sanitary wastewater and to generate electricity, but actually, based on the knowledge we have about this technology, its adoption in large scale is still not economically feasible.

As lagoas facultativas mantêm uma biota característica, decorrente de sua área superficial, que permite grande disponibilidade de energia luminosa para a coluna de água e promove o estabelecimento da comunidade fitoplanctônica. A presença dos nutrientes na forma assimilável aos microorganismos autotróficos induz a síntese de biomassa, a qual provoca a supersaturação de oxigênio dissolvido, que se constitui como substrato necessário ao desenvolvimento de bactérias heterotróficas, responsáveis pela degradação aeróbia da matéria orgânica nas camadas superiores da lagoa. Este estudo teve como objetivo principal a caracterização da estrutura da comunidade fitoplanctônica em termo de diversidade de espécies, densidade abundância relativa e dominância na lagoa facultativa do módulo III da estação de tratamento de esgotos de mangabeira, na cidade de João Pessoa - PB. As amostragens foram realizadas em escala semanal e sazonal, com coletas entre 8 e 9 horas da manhã, no período de junho/2008 a fevereiro/2009, as regiões afluente e efluente. As alterações no comportamento sazonal das variáveis físicas, químicas e biológicas, assim como das climatológicas, foram analisadas através da ferramenta estatística multivariada da Análise de Componentes Principais (ACP). Foram identificados 36 taxa nas duas regiões de amostragem e apenas cianobactérias foram predominantes durante o período deste estudo. Contudo, não foi observada variação sazonal na composição da comunidade fitoplanctônica nas duas regiões de amostragem. Embora, algumas espécies foram mais frequentes na região afluente, a densidade total apresentou nítida variação sazonal, com valores entre 2,0 x \'10 POT.4\' e 1,2 x \'10 POT.5\' ind/mL. A cianobactéria Planktothrix agardhii, a qual pode produzir a hepatotoxina microcistina, foi a espécie que mais contribuiu para a densidade, assim como para o biovolume. / Facultative ponds keep a characteristic biota, as a result of its superficial area, wich permits high availability of solar energy to the water column favoring the establishment of the phytoplanktonik community. The presence of available nutrients to the autotrophic microorganisms leads to the synthesis of biomass cellular into the pond and it causes the oversaturation dissolved oxygen, which is necessary to the development of heterotrophic bacteria, responsible for aerobic stabilization of organic material at the upper layer of the pond. The main goal of this study was to caracterize the structure of phytoplanktonic community in relation to different species, biomass, relative abundance and dominance at the facultative pond of the module III of waste water plants of Mangabeira (João Pessoa - PB). Samples were taken in seasonal and weekly scale, with collects between 8 a.m to 9 a.m, in the period of June, 2008 to February, 2009, at the regions of inflow and outflow of effluents. Alterations in seasonal behavior of the physical, chemical and biological variables, as well as climatic, were analyzed through statistics multivariate tool of the principal component of analysis (PCA). It was identified 36 taxa on the facultative pond and only the cyanobacteria were predominant during the period of this study. However, it was not observed temporal variation in the composition of phytoplanktonic community at two collected regions. Although, it was noticed that some species were more frequent at the region of inflow than at the outflow. It was also observed that the high total phytoplanktonic density shows a clear seasonal variation, with values between 2.0 x \'10 POT.4\' and 1,2 x \'10 POT.5\' ind/mL. The cyanobacteria Planktothrix agardhii, which may produce hepatotoxic microcystins, was the species that more contributed for the density as well as the biovolume.