As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

As amostras de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar foram preparadas em temperaturas de carbonização de 500, 600 e 700 ºC, com tempos de ativação de 60 e 120 minutos e concentração de agente ativante (ZnC12) 30 e 60% em relação ao bagaço seco original. Foi utilizado como padrão, para verificação de eficiência, um carvão ativo alemão (Riedel). Estas amostras foram caracterizadas pelas seguintes análises: rendimento; teor e umidade; teor de cinzas; pH; teor de substâncias solúveis em água. Foi também estudado o desempenho destas amostras no descoramento de água de lavagem de cana-de-açúcar, utilizando 1% e 1,5% em peso de carvão ativo. Amostras preparadas a 500 ºC, 60 minutos e concentração de agente ativamente 0%, 30% e 60% em relação ao peso de bagaço seco original foram utilizadas no tratamento de água de lavagem de cana-de açúcar visando a diminuição do potencial poluidor, essas mesmas amostras foram utilizadas para determinação de poder de adsorção, equação e isoterma de Freundlich. Os resultados mostraram ser viável, em escala de laboratório a obtenção de carvão ativo de bagaço de cana-de-açúcar, para utilização no tratamento de água de lavagem de cana-de-açúcar visando diminuir o seu potencial poluidor. / Samples of activated carbon from cane-thrash were prepared in carbonization temperatures of 500, 600 and 700 ºC; activation times of 60 and 120 minutes, and concentrations of activating agent (ZnC12) 30 and 60% in relation to the original dry bagasse. A German activated carbon, was used a standard (Riedel). The samples were characterized by the following analysis: yield, proportion (5) of humidity, proportion of ashes; pH; proportion of solubles in water substances. It was also studied the performance in discolouring sugar-cane washing water using 1% and 1,5% in weight of activated carbon. Samples prepared in 500 ºC, 60 minutes and activating agent concentration of 0%, 30% and 60% in relation to the weight of the original dry bagasse were used in the treatment of sugar-cane washing water the purpose of reducing the polluter potential. They were used to determine the adsorption power, equation and Freundlish isotherm. The results showed it is possible to obtain active carbon from cane-thrash in laboratory scale, to be used in the treatment of sugar-cane washing water with the purpose of reducing its polluter potential.

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Orientadores: Antonio Jose Gomez Cobo, Wagner Alves Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-13T07:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanutelo_Cristiane_M.pdf: 6296648 bytes, checksum: d0a5733122c9f01d2f0c76ea9acfe714 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A hidrogenação parcial do benzeno é uma reação química de interesse industrial, uma vez que o cicloexeno obtido pode ser empregado para a produção de diversos produtos. Além disso, ainda encontra uma importante aplicação na proteção ambiental, face às severas restrições à presença de compostos aromáticos nos combustíveis. O presente trabalho tem o objetivo de estudar a influência do tratamento aplicado ao suporte no desempenho de catalisadores de Ru sobre carvão ativado, destinados à reação de hidrogenação parcial do benzeno em fase líquida. Para tanto, um carvão ativado comercial foi submetido a diferentes tratamentos físicos e/ou químicos. Os sólidos obtidos foram empregados como suporte na preparação de catalisadores 5 % Ru/C. Os catalisadores foram preparados através de impregnação à seco, partindo-se de uma solução aquosa do precursor RuCl3.xH2O. Após impregnação, alguns catalisadores foram submetidos a uma redução direta sob H2, à temperatura de 423 K, com o intuito de avaliar os efeitos de tal tratamento de ativação. Os suportes preparados foram caracterizados através da adsorção de N2 (método de B.E.T.), titulação de Boehm, titulação potenciométrica e da determinação da entalpia de imersão em água. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X foi utilizada para estudar a superfície de suportes e catalisadores, enquanto que a microscopia eletrônica de varredura possibilitou determinar a composição química e observar a morfologia dos catalisadores. O desempenho dos catalisadores de Ru/C foi avaliado na reação de hidrogenação do benzeno em fase líquida, empregando-se um reator Parr do tipo "slurry". A reação foi conduzida sob pressão total de 5,0 MPa de H2, à temperatura de 373 K e com a presença de água no meio reacional. Os resultados obtidos indicam que o desempenho catalítico do sistema Ru/C é influenciado por determinados grupos funcionais presentes na superfície do carvão ativado. Os grupos carbonila diminuem a atividade e a seletividade da reação, enquanto que um aumento dos grupos carboxílicos conduz a catalisadores mais ativos e a maiores rendimentos em cicloexeno. / Abstract: The partial hydrogenation of benzene is a chemical reaction of industrial interest, as the cyclohexene obtained may be used to production of several products. Moreover, it also finds important application in the ambient protection, face to the severe restrictions to the aromatical composite presence in fuels. The aim of the present work is to study the influence of the treatment applicated the support on the performance of Ru catalysts on activated charcoal, to the benzene partial hydrogenation reaction in liquid phase. Therefore, commercial activated charcoal was submitted by means of different physical and/or chemical treatments. The solids obtained were used as support to the preparation of 5 wt.% Ru/C catalysts. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation method, through an aqueous solution of the precursor RuCl3.xH2O. After impregnation, some catalysts were submitted a direct reduction in H2 atmosphere at the temperature of 423 K, in order to evaluate the effects of such treatment of activation. The supports prepared were characterized by N2 adsorption (B.E.T. method), Boehm's titration, potenciometric titration and determination of the enthalpy of immersion in water techniques. The X-ray photoelectron spectroscopy technique was used to study the surface of supports and catalysts, whereas the electronic scanning microscopy allowed to determine the chemical composition and observe the morphology of the catalysts. The performance of the Ru/C catalysts was evaluated in the benzene hydrogenation reaction, using a Parr reactor of type "slurry". The reaction was conducted under total pressure of 5,0 MPa of H2 at a temperature of 373 K, with the presence of water in reactional medium. The results obtained indicate that the catalytic performance of the system Ru/C is influenced for determined functional groups present on the surface of activated charcoal. The carbonyl groups decrease the activity and selectivity of the reaction, while an increase of the carboxylic groups leads to more active catalysts and the highest yield of cyclohexene. / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

A collaborative pilot study of the microflora on biological activated charcoal (BAC) filters employed in the tertiary treatment of drinking water revealed the principle bacterial genera to be Pseudomonas, Alcaligenes, Achromobacter, Bacillus, Micrococcus, Corynebacterium, Chromobacterium, Microcyclus and Paracoccus. The microbial population of the filters paralleled seasonal carbon dioxide production. Of particular interest were the effects of the BAC miroorganisms upon precursors of trihalomethanes (THMs). Mixed populations of BAC microorganisms were cultivated for 50 days in a mineral salts-humic acid medium. It was concluded that (1) the BAC microflora enhances the absorptive capacity of the filters; (2) chemico-physical and biological processes operate in concert to lower the concentration of precursors of THMs; and (3) few bacterial pathogens establish themselves on the filters.

As Indústrias Nucleares Brasileiras (INB) processaram 2,32 10´X POT.6\' t de minério de urânio em sua Unidade de Tratamento de Minério (UTM - Caldas) localizada no Planalto de Poços de Caldas. A instalação depositou, durante 16 anos de operação com minério de urânio, 2,39 10´X POT.9\' kg de rejeito sólido, com concentração de atividade média de 226Ra no rejeito igual a 7311 ± 184 Bq kg-1, na bacia de rejeitos radioativos. A maior parte dos átomos de 222Rn gerados no rejeito radioativo da bacia fica presa na matriz mineral, porém, uma fração se liberta dela e emana. O 222Rn ao atingir o espaço poroso do rejeito migra para a fronteira rejeito-atmosfera exalando. As propriedades características de transporte do 222Rn e dano biológico de seus descendentes transformam esta pequena cadeia de decaimentos radioativos em um flagelo da natureza. Devido a isto, a bacia de rejeitos radioativos da UTM Caldas foi o centro de estudos deste trabalho. Assim, foi desenvolvida metodologia para quantificação da taxa de exalação de 222Rn na bacia e o solo de suas imediações foi avaliado experimentalmente como material de cobertura para atenuação da sua taxa de exalação. O coletor de 222Rn desenvolvido, denominado 607, foi construído em alumínio, fundamentando-se nas propriedades de adsorção do carvão ativado. Diferentemente do coletor de grande área normatizado pela United States Environmental Protection Agency (USEPA), mostrou-se exato e preciso com relação à coadsorção de até 7,00 g de vapor dágua em tempo de amostragem menor que 5,0 dias. Estas propriedades foram verificadas devido à criação de um padrão de taxa de exalação de 222Rn preparado com caldasito, minério de urânio com alta concentração de 226Ra (26611 ± 581 Bq kg-1) moído na faixa granulométrica de 1,168 mm a 0,589 mm. Somam-se ainda as vantagens de, operacionalmente, o coletor 607 oferecer maior agilidade devido à sua área de amostragem ser 7 vezes menor que o coletor de grande área e, após montagem, aceitar armazenamento em fornos com temperaturas de 72 oC. As amostragens de taxas de exalação de 222Rn na bacia de rejeitos radioativos foram realizadas com o coletor 607 seguindo o delineamento experimental da USEPA. Os resultados médios foram: para a asa oeste, iguais a 1,30 ± 1,24 Bq m-2 s-1 no inverno de 2006 e 2,11 ± 2,12 Bq m-2 s-1 no verão de 2007; para a asa norte, iguais a 1,15 ± 1,67 Bq m-2 s-1 no inverno e 1,03 ± 1,26 Bq m-2 s-1 no verão, ambos obtidos em 2007. Estes valores permitiram avaliar uma cobertura de solo colocada sobre a bacia de rejeitos que reduzisse a taxa de exalação de 222Rn para valores abaixo do limite de 0,74 Bq m-2 s-1 da USEPA. Este estudo foi realizado em colunas de solo-rejeito utilizando solo das imediações da bacia de rejeitos e seguindo os procedimentos de compactação da United States Regulatory Nuclear Commission (USRNC). Os resultados indicaram camadas redutoras de 0,14 m e 0,20 m para as asas norte e oeste da bacia de rejeitos radioativos da UTM Caldas, respectivamente / The Brazilian uranium mining company (INB) processed 2.32 10´X POT.6\' tons of uranium ore in its ore treatment unit (UTM - Caldas), located in the Poços de Caldas plateau. During 16 years of operation, this unit discarded 2.39 10´X POT.6\' tons of solid waste in a tailing dam, with an average activity concentration of 226Ra of 7311 ± 184 Bq kg-1. Most of the atoms of 222Rn generated from the radioactive waste of the tailing dam remain bounded to the mineral structure. However, a fraction of these atoms can be released from the mineral structure and then emanate. Reaching the porous space of the waste piles, the 222Rn moves towards the interface waste-atmosphere, exhaling into the atmosphere. The featuring properties of the 222Rn transport and the biological damage caused by its progeny transform this small chain of radionuclides into a scourge of nature. Because of that, the dry area of the tailing dam was the scope of this work. A methodology was developed for quantifying the exhalation rate of 222Rn. Moreover, the soil from its surroundings was experimentally evaluated as a cover material to reduce the exhalation of 222Rn. A collector of 222Rn was developed, being denominated 607. This collector was proved to be exact and precise after laboratory tests, when a standard for 222Rn exhalation was prepared with caldasito, an uranium ore with high concentration of 226Ra (26611 ± 581 Bq kg-1), crushed to the granulometric interval from 1.168 mm to 0.589 mm. The results of 222Rn exhalation rate using the collector 607 were not influenced by the adsorption of water steam, considering sampling periods lower than 5 days and mass of water steam lower than 7 g. Sampling for measuring 222Rn exhalation rates in the dry area of the tailing dam was carried out using the collector 607, following the experimental design established by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). The average exhalation rate in the west part of the tailing dam was 1.30 ± 1.24 Bq m-2 s-1 in the winter of 2006 and 2.11 ± 2.12 Bq m-2 s-1 in the summer of 2007; while in the north part, the exhalation rate was 1.15 ± 1.67 Bq m-2 s-1 in the winter and 1.03 ± 1.26 Bq m-2 s-1 in the summer, both results determined in 2007. An experiment was set to estimate the depth of the soil layer necessary to reduce 222Rn exhalation rate to values below the reference limit of 0.74 Bq m-2 s-1 (USEPA). This study was performed in piles of solid waste covered with soil taken from the area surrounding the tailing dam. The soil was compacted following the United States Nuclear Regulatory Commission (USNRC) procedures. The results indicated layers of 0.14 m and 0.20 m respectively for the north and west part of the tailing dam

The detection and identification of the oxygenated class of ignitable liquids is a complex issue for the fire debris analyst. The oxygenated compounds are difficult to recover using traditional analytical techniques since their chemical characteristics are vastly different from those of the petroleum products that compose the majority of the ignitable liquid classes. Previous research has demonstrated that the use of zeolite 13X as an adsorbent in heated passive headspace concentration provides increased recovery of oxygenated compounds in comparison to the conventional activated charcoal adsorbent. This hypothesis was further tested in this work using more realistic casework scenarios. Various carpet, carpet padding and wood types were utilized in a number of burn conditions in order to determine if any substrate interferences were present; as well as to monitor the recovery of oxygenated compounds from these substrates using the proposed zeolite extraction method. The substrates explored did not contribute significant background interference to complicate the identification of the oxygenated compounds. In addition, small volumes of the oxygenated ignitable liquids were easily recovered and identified from all burn states using the zeolite method. A dual-mode extraction with both zeolites and activated charcoal strips as adsorbents was utilized with mixtures of oxygenated compounds and petroleum products to determine if a variety of ignitable liquid classes could be detected and identified in the presence of a variety of substrate matrices within a single extraction protocol. The dual-mode extraction showed that both the oxygenated compounds and petroleum products could be detected and identified using a single extraction protocol in the presence of various substrate matrices. Lastly, an experiment was devised to compare the recovery of the oxygenated compounds using various total available surface areas of both zeolites and activated charcoal strips in order to determine which adsorbent exhibits a greater recovery when all other experimental conditions remain constant. When the surface areas were equalized between the zeolites and activated charcoal strips, the activated charcoal exhibited a greater recovery of the oxygenated compounds. However, the cost effectiveness of the zeolites allows for a greater amount of zeolite beads to be used in order to achieve the same recovery as the activated charcoal strips for a much lower price. Therefore, the findings from this work, in combination with previous research, continue to support the use of zeolite 13X as an alternative adsorbent for the recovery of oxygenated ignitable liquids from fire debris evidence.

A serragem de madeira é um produto proveniente do uso da madeira, que pode ter aproveitamento econômico, transformando-se e agregando valor a cadeia produtiva da madeira. Uma de suas aplicações pode ser a produção de carvão e bio-óleo. O carvão ativado tem um custo elevado, porém é uma opção que apresenta potencial de adsorção e remoção de cianotoxinas e matéria orgânica presentes em água de abastecimento. O objetivo deste trabalho foi analisar a qualidade do carvão de serragem e seu potencial para ser aplicado em sistema de purificação de água, através de parâmetros físico/químicos. A serragem foi caracterizada conforme sua composição química, quanto ao teor de lignina, (38%); Hemicelulose (17,8%), holocelulose (53,9%), analises elementar: Carbono (48,3%), Hidrogênio (5,09%), Nitrogênio (0,25%), Oxigênio (46,36%) e imediatas: Cinzas (0,19%), Umidade (4,52%), Material Volátil (90,39%) e carbono fixo (4,9%) para ser utilizada como matéria prima na produção de carvão em reator de leito fixo. As variáveis utilizadas para obtenção do melhor rendimento dos produtos foram: temperatura, taxa de aquecimento, tempo e vazão do gás, de acordo com o planejamento fatorial 24-1. Além da produção, a qualidade do carvão foi verificada por meio de análise imediata: Cinzas (3,42%), Umidade (2,29%), Material volátil (41,04%) e carbono fixo (53,04%). Análise elementar: Carbono (74,36%), Hidrogênio (2,96%), Nitrogênio (0,55%) e oxigênio (22,13%). As análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), Índice de Azul de Metileno e BET que mostraram que o carvão consiste de microporos com uma área superficial de 1,43819 m²/g evidenciando a existência e a qualidade dos poros presentes no carvão. A eficiência na remoção de matéria orgânica presente na água, foi avaliada utilizando-se filtros descendentes com o carvão obtido. Características físico-químicas e microbiológica da amostra de água foram avaliadas antes e após a filtração. Notou-se que o tempo de saturação do carvão de serragem aconteceu após 10 horas de funcionamento dos filtros, sendo que a maior eficiência na remoção de matéria orgânica ocorreu nas primeiras 3 horas. / Sawdust is a product derived from the use of wood, which can be used economically, transforming and adding value to the productive chain of wood. One of its applications may be the production of coal and bio-oil. Activated carbon has a high cost, but it is an option that presents potential of adsorption and removal of cyanotoxins and organic matter present in water supply. The objective of this work was to analyze the quality of sawdust and its potential to be applied in a water purification system, through physical / chemical parameters. The sawdust was characterized according to its chemical composition, in terms of lignin content (38%); Hemicellulose (17.8%), holocellulose (53.9%), elemental analysis: Carbon (48.3%), Hydrogen (5.09%), Nitrogen (0.25%), Oxygen and immediate: Ash (0.19%), Moisture (4.52%), Volatile Material (90.39%) and fixed carbon (4.9%) to be used as raw material for coal production in bed reactor fixed. The variables used to obtain the best product yield were: temperature, heating rate, time and gas flow, according to factorial design 24-1. In addition to the production, coal quality was verified through immediate analysis: Ash (3.42%), Moisture (2,29%), Volatile material (41.04%) and fixed carbon (53.04%). Elemental analysis: Carbon (74.36%), Hydrogen (2.96%), Nitrogen (0.55%) and oxygen (22.13%). The scanning electron microscopy (SEM), Methylene Blue Index and BET analyzes showed that the coal consists of micropores with a surface area of 1.43819 m² / g evidencing the existence and the quality of the pores present in the coal. The efficiency of removal of organic matter present in the water was evaluated using downstream filters with the obtained carbon. Physical-chemical and microbiological characteristics of the water sample were evaluated before and after filtration. It was observed that the saturation time of sawdust occurred after 10 hours of filter operation, and the highest efficiency in the removal of organic matter occurred in the first 3 hours.

As Indústrias Nucleares Brasileiras (INB) processaram 2,32 10´X POT.6\' t de minério de urânio em sua Unidade de Tratamento de Minério (UTM - Caldas) localizada no Planalto de Poços de Caldas. A instalação depositou, durante 16 anos de operação com minério de urânio, 2,39 10´X POT.9\' kg de rejeito sólido, com concentração de atividade média de 226Ra no rejeito igual a 7311 ± 184 Bq kg-1, na bacia de rejeitos radioativos. A maior parte dos átomos de 222Rn gerados no rejeito radioativo da bacia fica presa na matriz mineral, porém, uma fração se liberta dela e emana. O 222Rn ao atingir o espaço poroso do rejeito migra para a fronteira rejeito-atmosfera exalando. As propriedades características de transporte do 222Rn e dano biológico de seus descendentes transformam esta pequena cadeia de decaimentos radioativos em um flagelo da natureza. Devido a isto, a bacia de rejeitos radioativos da UTM Caldas foi o centro de estudos deste trabalho. Assim, foi desenvolvida metodologia para quantificação da taxa de exalação de 222Rn na bacia e o solo de suas imediações foi avaliado experimentalmente como material de cobertura para atenuação da sua taxa de exalação. O coletor de 222Rn desenvolvido, denominado 607, foi construído em alumínio, fundamentando-se nas propriedades de adsorção do carvão ativado. Diferentemente do coletor de grande área normatizado pela United States Environmental Protection Agency (USEPA), mostrou-se exato e preciso com relação à coadsorção de até 7,00 g de vapor dágua em tempo de amostragem menor que 5,0 dias. Estas propriedades foram verificadas devido à criação de um padrão de taxa de exalação de 222Rn preparado com caldasito, minério de urânio com alta concentração de 226Ra (26611 ± 581 Bq kg-1) moído na faixa granulométrica de 1,168 mm a 0,589 mm. Somam-se ainda as vantagens de, operacionalmente, o coletor 607 oferecer maior agilidade devido à sua área de amostragem ser 7 vezes menor que o coletor de grande área e, após montagem, aceitar armazenamento em fornos com temperaturas de 72 oC. As amostragens de taxas de exalação de 222Rn na bacia de rejeitos radioativos foram realizadas com o coletor 607 seguindo o delineamento experimental da USEPA. Os resultados médios foram: para a asa oeste, iguais a 1,30 ± 1,24 Bq m-2 s-1 no inverno de 2006 e 2,11 ± 2,12 Bq m-2 s-1 no verão de 2007; para a asa norte, iguais a 1,15 ± 1,67 Bq m-2 s-1 no inverno e 1,03 ± 1,26 Bq m-2 s-1 no verão, ambos obtidos em 2007. Estes valores permitiram avaliar uma cobertura de solo colocada sobre a bacia de rejeitos que reduzisse a taxa de exalação de 222Rn para valores abaixo do limite de 0,74 Bq m-2 s-1 da USEPA. Este estudo foi realizado em colunas de solo-rejeito utilizando solo das imediações da bacia de rejeitos e seguindo os procedimentos de compactação da United States Regulatory Nuclear Commission (USRNC). Os resultados indicaram camadas redutoras de 0,14 m e 0,20 m para as asas norte e oeste da bacia de rejeitos radioativos da UTM Caldas, respectivamente / The Brazilian uranium mining company (INB) processed 2.32 10´X POT.6\' tons of uranium ore in its ore treatment unit (UTM - Caldas), located in the Poços de Caldas plateau. During 16 years of operation, this unit discarded 2.39 10´X POT.6\' tons of solid waste in a tailing dam, with an average activity concentration of 226Ra of 7311 ± 184 Bq kg-1. Most of the atoms of 222Rn generated from the radioactive waste of the tailing dam remain bounded to the mineral structure. However, a fraction of these atoms can be released from the mineral structure and then emanate. Reaching the porous space of the waste piles, the 222Rn moves towards the interface waste-atmosphere, exhaling into the atmosphere. The featuring properties of the 222Rn transport and the biological damage caused by its progeny transform this small chain of radionuclides into a scourge of nature. Because of that, the dry area of the tailing dam was the scope of this work. A methodology was developed for quantifying the exhalation rate of 222Rn. Moreover, the soil from its surroundings was experimentally evaluated as a cover material to reduce the exhalation of 222Rn. A collector of 222Rn was developed, being denominated 607. This collector was proved to be exact and precise after laboratory tests, when a standard for 222Rn exhalation was prepared with caldasito, an uranium ore with high concentration of 226Ra (26611 ± 581 Bq kg-1), crushed to the granulometric interval from 1.168 mm to 0.589 mm. The results of 222Rn exhalation rate using the collector 607 were not influenced by the adsorption of water steam, considering sampling periods lower than 5 days and mass of water steam lower than 7 g. Sampling for measuring 222Rn exhalation rates in the dry area of the tailing dam was carried out using the collector 607, following the experimental design established by the United States Environmental Protection Agency (USEPA). The average exhalation rate in the west part of the tailing dam was 1.30 ± 1.24 Bq m-2 s-1 in the winter of 2006 and 2.11 ± 2.12 Bq m-2 s-1 in the summer of 2007; while in the north part, the exhalation rate was 1.15 ± 1.67 Bq m-2 s-1 in the winter and 1.03 ± 1.26 Bq m-2 s-1 in the summer, both results determined in 2007. An experiment was set to estimate the depth of the soil layer necessary to reduce 222Rn exhalation rate to values below the reference limit of 0.74 Bq m-2 s-1 (USEPA). This study was performed in piles of solid waste covered with soil taken from the area surrounding the tailing dam. The soil was compacted following the United States Nuclear Regulatory Commission (USNRC) procedures. The results indicated layers of 0.14 m and 0.20 m respectively for the north and west part of the tailing dam

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2016-10-27T18:23:06Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-11-07T14:00:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-07T14:00:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Noemi Hernández de Melo - 2016.pdf: 6449692 bytes, checksum: d68fb8474a2405f7672742946918c88c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The removal of textile dyes requires special attention due to their effects on the environment and human health. At least 20% of dyes used in the textile reach the environment through industrial effluents. This pollution of water sources by dyes affect the biological cycles and the photosynthetic processes. Thus, the adsorption with activated carbons stands out for its versatility, high efficiency and low operating costs. This work seeked to study the adsorption mechanism of the commercial textile reactive blue BF - 5G dye in activated bone charcoal, pure and magnetized with magnetite nanoparticles in batch system, as well as in fixed bed columns but with pure carbono only. The adsorbents were characterized by determining the point of zero charge (PZC), adsorption and desorption of N2, infrared spectroscopy, Boehm method, diffraction of x - rays, magnetization curves, transmission electron microscopy and transmission electron scanning. For the activated bone charcoal, the PZC was 8.04, confirmed by the Boehm method that quantified 1.4 meq.g-1 basic groups. The N2 adsorption showed the predominance of mesopores. The infrared spectrum revealed peaks mainly attributed to the structure of the hydroxyapatite. As for the synthesized magnetite nanoparticles, it was possible to calculate the average particle size from the x – ray diffractogram and the Scherrer equation. The value found was approximately 18 nm. By the magnetization curve, it was concluded that the material has superparamagnetic characteristics. The equilibrium time for the adsorption experiments was approximately 8 hours, and the pseudo-second order model showed the best fit to the experimental data. Adsorption isotherms were adjusted and the best model for the tests in batch system, for both pure coal as well as the magnetized coal, was the Langmuir model. The pure coal revealed a maximum 192.31 mg.g- 1 of amount adsorbed and the magnetized carbon revealed an amount of 93.81 mg.g-1 at 50 ° C. The process showed endothermic behavior, increasing the adsorption with the increase of temperature. The process in fixed-bed columns was more efficient with the flow rate adjusted to 2 mL.min-1 and it was only possible to be adjusted through the linear Freundlich model. A final evaluation was made in which the effluent was characterized before and after the adsorption process aiming a disposal in accordance with the current legislation. The analyzed parameters were respecting the maximum permissible values, except for COD. / A remoção de corantes têxteis merece grande atenção devido aos seus efeitos sobre o meio ambiente e a saúde humana. Pelo menos 20% dos corantes utilizados nas indústrias têxteis penetram no ambiente através dos efluentes industriais. Esta poluição dos corpos d’água por corantes afeta os ciclos biológicos e os processos fotossintéticos. Desta forma, a adsorção com carvões ativados se destaca por sua versatilidade, alta eficiência e baixos custos de operação. O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo do mecanismo de adsorção do corante comercial reativo azul BF – 5G em carvão ativado de osso de boi, puro e magnetizado com magnetita, em batelada, e em colunas de leito fixo apenas com o carvão puro. Os adsorventes foram caracterizados pela determinação do ponto de carga zero (PCZ), adsorção e dessorção de N2, espectroscopia no infravermelho, método de Boehm, difração de raios – x, magnetometria e microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. Para o carvão ativado de osso de boi, o PCZ foi de 8,04, confirmado pelo método de Boehm que quantificou 1,4meq.g-1 de grupos básicos. A adsorção de N2 mostrou a predominância de mesoporos. O espectro no infravermelho apresentou bandas atribuídas principalmente à estrutura da hidroxiapatita. Já para as nanopartículas de magnetita sintetizadas, foi calculado o tamanho médio das partículas, utilizando a equação de Scherrer, a partir do difratograma de raios – x. O valor encontrado foi próximo a 18 nm. Pela curva de magnetização, concluiu-se que o material apresenta características superparamagnéticas. O tempo de equilíbrio para os ensaios de adsorção foi de aproximadamente 8 horas, e o modelo de pseudo-segunda ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais. As isotermas de adsorção foram ajustadas e o melhor modelo para os ensaios em batelada, tanto para o carvão puro como para o carvão magnetizado foi o de Langmuir. O carvão puro apresentou uma quantidade máxima adsorvida de 192,31 mg.g-1 e o carvão magnetizado 93,81 mg.g-1 , à 50 ºC. O processo se mostrou endotérmico, com maximização da adsorção com o aumento da temperatura. O processo em leito fixo se mostrou mais eficiente com a vazão ajustada para 2 mL.min-1 e só foi possível ser ajustado pelo modelo linear de Freundlich. Uma avaliação final foi feita, em que se caracterizou o efluente antes e depois do processo de adsorção com o objetivo de descarte de acordo com a legislação vigente. Os parâmetros analisados se encontraram dentro dos valores máximos permitidos, exceto pela DQO.