Há décadas enfrentamos as conseqüências causadas por atitudes poluidoras. Contudo, atualmente a preocupação ambiental aumentou devido aos efeitos potencialmente nocivos sobre a saúde humana, economia e meio ambiente.A contaminação do solo e das águas subterrâneas por compostos orgânicos voláteis é um problema que está se espalhando com rapidez, e uma das principais fontes poluidoras é o vazamento de tanques de armazenamento de combustível em auto-postos. A problemática desta contaminação é agravada tendo em vista que compostos tóxicos de solubilidade considerável em água, tais como BTEX, estão presentes nessa contaminação.Atualmente são utilizados métodos de tratamento, tais como a aeração, que apenas acabam transferindo os compostos orgânicos tóxicos da água para a atmosfera. O Processo Oxidativo Avançado de Fenton mostra-se promissor no tratamento de tais contaminações.Nossos objetivos foram testar o processo oxidativo e melhorar suas condições de aplicação, bem como projetar um equipamento capaz de realizar o processo de maneira automática.No presente trabalho, o POA mencionado mostrou-se eficiente e capaz de mineralizar os poluentes, reduzindo a poluição a níveis satisfatórios. As caracterizações foram feitas através de cromatografia gasosa, análise de metais através de espectroscopia de emissão por plasma e análise do carbono orgânico total. / From decades, the consequences caused by laid-back attitude towards environment are confronting people. However, currently, the environmental concerned was raised because of the potentially harmful effects on human health, economy and on the environment itself.The problem of soil and subterranean water contamination by volatile organic compounds is rapid spreading; being on of the main pollutant fount the leak of the fuel housing on the gas stations. This problem aggravates once toxic compounds which have considerable solubility on water, such as BTEX, are on this contamination.Currently, treatment methods are employed, such as aeration, which only transfers the toxic organic compounds from water to atmosphere. The Fenton advanced oxidative process manifests as a promising treatment of these contaminations.Our purpose was to test the oxidative process and improve the applicability conditions as well as project equipment able to accomplish the process on an automatic way.On this work the POA manifests efficient and able to mineralize the pollutants, decreasing the pollution to a satisfactory level. The characterization were made through gas chromatographic, the metal analyses were made by plasma emission spectroscopy and analysis of total organic carbon.

Há décadas enfrentamos as conseqüências causadas por atitudes poluidoras. Contudo, atualmente a preocupação ambiental aumentou devido aos efeitos potencialmente nocivos sobre a saúde humana, economia e meio ambiente.A contaminação do solo e das águas subterrâneas por compostos orgânicos voláteis é um problema que está se espalhando com rapidez, e uma das principais fontes poluidoras é o vazamento de tanques de armazenamento de combustível em auto-postos. A problemática desta contaminação é agravada tendo em vista que compostos tóxicos de solubilidade considerável em água, tais como BTEX, estão presentes nessa contaminação.Atualmente são utilizados métodos de tratamento, tais como a aeração, que apenas acabam transferindo os compostos orgânicos tóxicos da água para a atmosfera. O Processo Oxidativo Avançado de Fenton mostra-se promissor no tratamento de tais contaminações.Nossos objetivos foram testar o processo oxidativo e melhorar suas condições de aplicação, bem como projetar um equipamento capaz de realizar o processo de maneira automática.No presente trabalho, o POA mencionado mostrou-se eficiente e capaz de mineralizar os poluentes, reduzindo a poluição a níveis satisfatórios. As caracterizações foram feitas através de cromatografia gasosa, análise de metais através de espectroscopia de emissão por plasma e análise do carbono orgânico total. / From decades, the consequences caused by laid-back attitude towards environment are confronting people. However, currently, the environmental concerned was raised because of the potentially harmful effects on human health, economy and on the environment itself.The problem of soil and subterranean water contamination by volatile organic compounds is rapid spreading; being on of the main pollutant fount the leak of the fuel housing on the gas stations. This problem aggravates once toxic compounds which have considerable solubility on water, such as BTEX, are on this contamination.Currently, treatment methods are employed, such as aeration, which only transfers the toxic organic compounds from water to atmosphere. The Fenton advanced oxidative process manifests as a promising treatment of these contaminations.Our purpose was to test the oxidative process and improve the applicability conditions as well as project equipment able to accomplish the process on an automatic way.On this work the POA manifests efficient and able to mineralize the pollutants, decreasing the pollution to a satisfactory level. The characterization were made through gas chromatographic, the metal analyses were made by plasma emission spectroscopy and analysis of total organic carbon.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-08-03T13:01:28Z No. of bitstreams: 1 PDF - Railson de Oliveira Ramos.pdf: 22675761 bytes, checksum: 535e55c5055cf19ca99f5603a589c311 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-03T13:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Railson de Oliveira Ramos.pdf: 22675761 bytes, checksum: 535e55c5055cf19ca99f5603a589c311 (MD5) Previous issue date: 2017-06-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The presence of organic pollutants in aquatic environments has been the subject of numerous researches focused on the evaluation of environmental impacts and the development of treatments. Among the industrial sectors with polluting potential, the textile sector and the agricultural activity deserve to be highlighted by producing effluents with high concentrations of organic pollutants. Conventional water and sewage treatment systems are inefficient in the removal of pollutants such as dyes and pesticides while advanced oxidative processes stand out been highlighted in the treatment of effluents containing such pollutants, as they present higher rates of oxidation of organic matter and less generation of by-products of oxidation. In this work a study was developed to evaluate the degradation of the pesticide profenophous by the process H2O2/UV and the textile dye leucoindigo carmine through the process Photo Fenton. With this objective, were developed photocatalytic reactors, in piston flow, in bench scale. Mercury vapor lamps (254 nm) were used as the radiation source. For analytical control, among other tools, liquid chromatography coupled to mass spectrometry and total organic carbon analyzer were applied. The results showed that treatment of the effluent containing 1 mg/L of the profenophous pesticide was possible through the H2O2/UV process with 100% degradation of the pollutant within 30 minutes of degradation, using a dosage of 0.5 mM H2O2 at pH 8. Results of the by-product analysis indicated that pollutant degradation generated smaller molecules such as m - bromophenol, bromobenzene and phosphorothioic acid, monor toxicity and in low concentrations (0.162 μg/L). Regarding the degradation of the leucoindigo carmine dye, the results indicated that it was possible to remove 100% of the color and 77.5% of the total organic carbon from the studied effluent, which contained 25 mg/L leucoindigo 2+ carmine. These results were obtained using a dosage of Fe 4 mM and H2O2 24 mM at pH 3. The results of the by-product analysis also indicated that degradation of the pollutant molecule occurred in smaller molecules such as Dioxindole And mandelic salt, wif monor toxicity and in low concentrations (12.5 μg/L). The degradation of leucoindigo carmine and profenofós were better adjusted to the pseudo 2nd order kinetic model. / A presença de poluentes orgânicos nos ambientes aquáticos tem sido alvo de inúmeras pesquisas voltadas para avaliação de impactos ambientais e desenvolvimento de tratamentos. Dentre os setores industriais com potencial poluidor, o setor têxtil e a atividade agrícola merecem destaque por produzir efluentes com elevadas concentrações de poluentes orgânicos. Os sistemas de tratamento convencional de água e esgoto são ineficientes na remoção de poluentes como corantes e pesticidas, enquanto os processos oxidativos avançados vêm se destacando no tratamento de efluentes contendo tais poluentes, por apresentarem maior velocidade na oxidação de matéria orgânica e menor geração de subprodutos de oxidação. Neste trabalho foi desenvolvido um estudo para avaliar a degradação do pesticida profenofós através do processo H2O2/UV e do corante têxtil leucoíndigo carmim através do processo Foto Fenton. Para tanto, foram desenvolvidos reatores fotocatalícos de fluxo pistonado em escala de bancada. Utilizou-se como fonte de radiação lâmpadas de vapor de mercúrio (254 nm). Para controle analítico foram aplicadas, entre ouras ferramentas, cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas e analisador de carbono orgânico total. Os resultados demostraram que o tratamento do efluente contendo 1mg/L do pesticida profenofós foi possível através do processo H2O2/UV com 100% de degradação do poluente em 30 minutos de degradação, utilizando uma dosagem de H2O2 0,5 mM em pH 8. Os resultados da análise de subprodutos indicaram que ocorreu degradação da molécula do poluente em moléculas menores como o m-Bromofenol, bromobenzeno e ácido fosforotióico, de monor toxicidade e em baixas concentrações (0,162 µg/L). Em relação à degradação do corante leucoíndigo carmim, os resultados indicaram que foi possível remoção de 100% da cor e 77,5% do carbono orgânico total do efluente de estudo, que continha 25 mg/L leucoíndigo carmim. Estes valores de remoção foram 2+ obtidos utilizando-se uma dosagem de Fe 4 mM e H2O2 24 mM, em pH 3. Os resultados da análise de subprodutos também indicaram que ocorreu degradação da molécula do poluente em moléculas menores, como a Dioxindole e o sal mandélico, de monor toxicidade e em baixas concentrações (12,5 ug/L). A degradação de leucoíndigo carmim e profenofós foram melhor ajustadas ao modelo cinético pseudo 2° ordem.

O foco deste trabalho foi desenvolver um sistema de tratamento híbrido, constituído por um pré-tratamento fotocatalítico heterogêneo (POA) e posterior tratamento biológico por lodo ativado (SLA), para a redução da carga orgânica de efluentes laticinista oriundos do processamento de lácteos líquidos, como por exemplos, cremes, iogurte e beneficiamento de leite. Para a caracterização analítica do efluente in natura e tratado empregaram-se as metodologias Standard Methods, validadas em função do tipo e da complexidade da amostra (DQO, DBO, Norgânico, N-NH4 +, PTotal, Fe2+, O&G, ST, STF, STV, SS, SD, Al, As, Ca, Fe, Mge Pb). Através de planejamentos fatoriais determinaram-se as melhores condições entre as variáveis estudadas para as etapas de tratamentos com POA e lodo ativado, tendo como fator de resposta a redução da DQO. Para a etapa de POA empregou-se a fotocatálise, utilizando como semicondutor o dióxido de titânio (TiO2) finamente distribuído e fixado com tinta poliuretânica sobre uma chapa metálica plana, onde o efluente foi percolado sobre o respectivo leito catalítico posicionado em um ângulo fixo de 23º, recebendo a radiação solar direta. O dois tipos de estrutura de TiO2 (rutilo ou anatase) foram avaliados morfologicamente (DRX, BET, MEV-EDS) e cineticamente, como uma variável do processo fotocatalítico: a fase anatase apresentou maior eficiência de degradação da matéria orgânica, em pH 5. Posteriormente à degradação da carga orgânica por reação fotoquímica, as amostras foram tratadas biologicamente por lodo ativado e, conseqüentemente, pode-se analisar e otimizar um sistema híbrido (POA - SLA) que apresentasse maior eficiência de degradação da matéria orgânica do efluente lácteo utilizado. Ensaios de biodegradação sem o pré-tratamento com POA apresentou uma redução de 26,01 ± 5,23 % em 72 h de tratamento. O sistema (POA - SLA) que apresentou maior eficiência de degradação da matéria orgânica, em 72 h de tratamento, foi de 93,70 ± 0,10 % caracterizado por uma DQO de entrada em 3782,5 ± 37,6 mg O2 L-1 e uma DQO de saída (efluente tratado) em 236,8 ± 0,1 mg O2 L-1. / The aim of this work is at developing a hybrid system in order to treat dairy wastewater. The hybrid system was composed by two modules. The first one is based in advanced oxidative process (AOP) and the second in actived sludge system (SLA). Methodologies from Standard Methods were adaptded and validated (BOD, COD, Norganic, N - NH4 +, Ptotal, Fe2+, G&O, TS, TFS, VSS, TSS, TDS, Al, As, Ca, Fe, Mg and Pb) for dairy effluent characterization. The best conditions for AOP and SLA processes had been determined through Designs of Experiments (DOE). The efficiency of both processes was avaliabled by COD. AOP treatment based on photocatalisis was applied. Titanium dioxide (TiO2) was used as semiconductor. This TiO2 was finely distributed and settled with poliuretanic ink on a plain metallic plate where the effluent was circulated on the respective located catalytic stream bed in fixed angle of 23º. This process (AOP) received direct solar radiation. Two types of crystalline structure of TiO2 (rutile or anatase) had been evaluated morphologically (XRD, BET, SEM-EDS) and kinetically, as an variable of photocatalisis process: the anatase crystalline phase in pH 5 have shown better degradation of dairy wastewater. The samples had been treated by SLA later photochemical reaction. The hybrid system (AOP - SLA) was then analyzed and optimized. 72 hours of biodegradation tests without AOP pretreatment had been shown 26,01 ± 5,23 % of COD reduction. Over optimized conditions the hybrid system showed 93,70 ± 0,10 % of COD reduction with a initial organic load of 3782,5 ± 37,6 mg O2 L-1 and final COD of 236,8 ± 0,1 mg O2 L-1 (treated effluent).

A exploração de petróleo é uma das mais importantes atividades industriais da sociedade moderna e seus derivados tem inúmeras aplicações em relação processos industriais.A água que é separada do petróleo é chamada água de produção de petróleo. A composição da água de produção de petróleo é muito complexa, sendo a alta salinidade sua característica marcante podendo chegar a 120 g .L-1. em cloretos. Devido ao volume e a complexidade da água de produção de petróleo o seu tratamento é um grande problema para as indústrias petrolíferas. Neste trabalho foi possível concluir que a combinação das técnicas de coagulação/floculação, microfiltração e processos oxidativos avançados (TiO2/UV/H2O2) foi eficiente para a remoção de fenol da água de produção de petróleo. Na etapa de coagulação/floculação o tempo de repouso, a interação entre o agente coagulante e o pH assim como a interação dos três parâmetros analisados foi estatisticamente significativa para remoção de turbidez considerando um grau de 95% de confiança. Nesta etapa a maior redução de turbidez foi obtida utilizando PAC como agente coagulante em pH 3 e tempo de repouso da amostra de 10 min. A seqüência de tratamentos proposta (coagulação/floculação; membranas; POAs) não se mostrou economicamente viável devido à necessidade de remoção do TiO2 no final do processo. / Oil exploration is one of the most important industrial activities of modern society and their products have numerous applications in industrials process. The water that is separated from oil production is called produced water. The composition of this water is very complex, high salinity and phenol are it principal characteristic, chlorides may reach 120 g.L-1. Due to the volume and complexity of the produced water it treatment is the major problem of the oil industries. In this study it was concluded that the combination of the techniques of coagulation / flocculation, microfiltration and advanced oxidation processes (TiO2/UV/H2O2) was efficient for phenol removal. During the coagulation / flocculation step, the rest time, the interaction between coagulant agent and pH as well as the interaction of the three analyzed parameters was significant for turbidity removal considering a 95% of confidence. At this stage the greatest reduction of turbidity was obtained using PAC as coagulant agent at pH 3 and 10 minutes sample of rest time. The proposed treatment sequence (coagulation / flocculation; membranes; AOPs) was not economically viable due to necessity of TiO2 removal at the end of the process.

O foco deste trabalho foi desenvolver um sistema de tratamento híbrido, constituído por um pré-tratamento fotocatalítico heterogêneo (POA) e posterior tratamento biológico por lodo ativado (SLA), para a redução da carga orgânica de efluentes laticinista oriundos do processamento de lácteos líquidos, como por exemplos, cremes, iogurte e beneficiamento de leite. Para a caracterização analítica do efluente in natura e tratado empregaram-se as metodologias Standard Methods, validadas em função do tipo e da complexidade da amostra (DQO, DBO, Norgânico, N-NH4 +, PTotal, Fe2+, O&G, ST, STF, STV, SS, SD, Al, As, Ca, Fe, Mge Pb). Através de planejamentos fatoriais determinaram-se as melhores condições entre as variáveis estudadas para as etapas de tratamentos com POA e lodo ativado, tendo como fator de resposta a redução da DQO. Para a etapa de POA empregou-se a fotocatálise, utilizando como semicondutor o dióxido de titânio (TiO2) finamente distribuído e fixado com tinta poliuretânica sobre uma chapa metálica plana, onde o efluente foi percolado sobre o respectivo leito catalítico posicionado em um ângulo fixo de 23º, recebendo a radiação solar direta. O dois tipos de estrutura de TiO2 (rutilo ou anatase) foram avaliados morfologicamente (DRX, BET, MEV-EDS) e cineticamente, como uma variável do processo fotocatalítico: a fase anatase apresentou maior eficiência de degradação da matéria orgânica, em pH 5. Posteriormente à degradação da carga orgânica por reação fotoquímica, as amostras foram tratadas biologicamente por lodo ativado e, conseqüentemente, pode-se analisar e otimizar um sistema híbrido (POA - SLA) que apresentasse maior eficiência de degradação da matéria orgânica do efluente lácteo utilizado. Ensaios de biodegradação sem o pré-tratamento com POA apresentou uma redução de 26,01 ± 5,23 % em 72 h de tratamento. O sistema (POA - SLA) que apresentou maior eficiência de degradação da matéria orgânica, em 72 h de tratamento, foi de 93,70 ± 0,10 % caracterizado por uma DQO de entrada em 3782,5 ± 37,6 mg O2 L-1 e uma DQO de saída (efluente tratado) em 236,8 ± 0,1 mg O2 L-1. / The aim of this work is at developing a hybrid system in order to treat dairy wastewater. The hybrid system was composed by two modules. The first one is based in advanced oxidative process (AOP) and the second in actived sludge system (SLA). Methodologies from Standard Methods were adaptded and validated (BOD, COD, Norganic, N - NH4 +, Ptotal, Fe2+, G&O, TS, TFS, VSS, TSS, TDS, Al, As, Ca, Fe, Mg and Pb) for dairy effluent characterization. The best conditions for AOP and SLA processes had been determined through Designs of Experiments (DOE). The efficiency of both processes was avaliabled by COD. AOP treatment based on photocatalisis was applied. Titanium dioxide (TiO2) was used as semiconductor. This TiO2 was finely distributed and settled with poliuretanic ink on a plain metallic plate where the effluent was circulated on the respective located catalytic stream bed in fixed angle of 23º. This process (AOP) received direct solar radiation. Two types of crystalline structure of TiO2 (rutile or anatase) had been evaluated morphologically (XRD, BET, SEM-EDS) and kinetically, as an variable of photocatalisis process: the anatase crystalline phase in pH 5 have shown better degradation of dairy wastewater. The samples had been treated by SLA later photochemical reaction. The hybrid system (AOP - SLA) was then analyzed and optimized. 72 hours of biodegradation tests without AOP pretreatment had been shown 26,01 ± 5,23 % of COD reduction. Over optimized conditions the hybrid system showed 93,70 ± 0,10 % of COD reduction with a initial organic load of 3782,5 ± 37,6 mg O2 L-1 and final COD of 236,8 ± 0,1 mg O2 L-1 (treated effluent).

A exploração de petróleo é uma das mais importantes atividades industriais da sociedade moderna e seus derivados tem inúmeras aplicações em relação processos industriais.A água que é separada do petróleo é chamada água de produção de petróleo. A composição da água de produção de petróleo é muito complexa, sendo a alta salinidade sua característica marcante podendo chegar a 120 g .L-1. em cloretos. Devido ao volume e a complexidade da água de produção de petróleo o seu tratamento é um grande problema para as indústrias petrolíferas. Neste trabalho foi possível concluir que a combinação das técnicas de coagulação/floculação, microfiltração e processos oxidativos avançados (TiO2/UV/H2O2) foi eficiente para a remoção de fenol da água de produção de petróleo. Na etapa de coagulação/floculação o tempo de repouso, a interação entre o agente coagulante e o pH assim como a interação dos três parâmetros analisados foi estatisticamente significativa para remoção de turbidez considerando um grau de 95% de confiança. Nesta etapa a maior redução de turbidez foi obtida utilizando PAC como agente coagulante em pH 3 e tempo de repouso da amostra de 10 min. A seqüência de tratamentos proposta (coagulação/floculação; membranas; POAs) não se mostrou economicamente viável devido à necessidade de remoção do TiO2 no final do processo. / Oil exploration is one of the most important industrial activities of modern society and their products have numerous applications in industrials process. The water that is separated from oil production is called produced water. The composition of this water is very complex, high salinity and phenol are it principal characteristic, chlorides may reach 120 g.L-1. Due to the volume and complexity of the produced water it treatment is the major problem of the oil industries. In this study it was concluded that the combination of the techniques of coagulation / flocculation, microfiltration and advanced oxidation processes (TiO2/UV/H2O2) was efficient for phenol removal. During the coagulation / flocculation step, the rest time, the interaction between coagulant agent and pH as well as the interaction of the three analyzed parameters was significant for turbidity removal considering a 95% of confidence. At this stage the greatest reduction of turbidity was obtained using PAC as coagulant agent at pH 3 and 10 minutes sample of rest time. The proposed treatment sequence (coagulation / flocculation; membranes; AOPs) was not economically viable due to necessity of TiO2 removal at the end of the process.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-08-04T13:34:04Z No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Virgínia da Conceição Albuquerque.pdf: 34293201 bytes, checksum: 16d11d4f3076b9e3ed56169d002e3185 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-04T13:34:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Maria Virgínia da Conceição Albuquerque.pdf: 34293201 bytes, checksum: 16d11d4f3076b9e3ed56169d002e3185 (MD5) Previous issue date: 2017-06-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Among the deleterious effects caused by the process of eutrophication of natural waters, an important highlight should be the appearance of cyanobacterial blooms and the consequent generation of cyanotoxins with a potent hepatotoxic effect (eg microcystin- LR). In general, conventional treatments for water purification are inefficient for the removal of these micropollutants, which has stimulated the study of new treatment alternatives. The advanced oxidative processes have been an interesting alternative because of their potential as alternatives or complements to conventional processes of water treatment, since the hydroxyl radicals generated are highly reactive and not selective, and can act in the chemical oxidation of a wide range Of substances. These processes generally involve the generation of highly oxidizing and non-selective species, such as the hydroxyl radical (• OH) and, in some cases, oxygen, thus being efficient in the removal of various contaminants. The main objective of this work was to verify the potential of two advanced oxidative processes: UV/H2O2 and Fenton in relation to the treatment of water destined for public supply contaminated by microcystin-LR. For this, the research was divided into three stages. In the first stage, the validation of the analytical method was carried out using high-performance liquid chromatography coupled to massspectrometry (HPLC-MS) for identification and quantification of the toxin described in Chapter 1. Chapter 2 describes the efficiency of conventional treatment Followed by the advanced oxidative process (UV/H2O2) in relation to the treatment of water intended for public supply with emphasis on the efficiency of a low cost photocatalytic reactor for microcystin-LR degradation. Then, the third and final chapter presents the use of Fenton reagent as coagulant, followed by flocculation, sedimentation and filtration, with the purpose of removing turbidity, apparent and true color and microcystin-LR also presente in public water supply. / Dentre os efeitos deletérios provocados pelo processo de eutrofização de águas naturais, importante destaque deve ser dado ao surgimento de florações de cianobactérias e a consequente geração de cianotoxinas de potente efeito hepatotóxico (ex. microcistina- LR). Em geral, tratamentos convencionais para potabilização da água se mostram ineficientes para a remoção destes micropoluentes, o que tem estimulado o estudo de novas alternativas de tratamento. Os processos oxidativos avançados têm sido uma alternativa de grande interesse devido ao seu potencial como alternativas ou complementos aos processos convencionais de tratamento de água, uma vez que os radicais hidroxila gerados são altamente reativos e pouco seletivos, podendo atuar na oxidação química de uma vasta gama de substâncias. Estes processos geralmente envolvem geração de espécies altamente oxidantes e não seletivas, como o radical hidroxila (•OH) e, em alguns casos, o oxigênio, sendo assim, eficientes na remoção de diversos contaminantes. O principal objetivo deste trabalho foi verificar a potencialidade de dois processos oxidativos avançados: o UV/H2O2 e Fenton em relação ao tratamento de águas destinada a abastecimento público contaminadas por microcistina-LR. Para isso, a pesquisa foi dividida em três etapas. No primeiro momento foi realizado a validação de método analítico por meio da cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas (CLAE-EM) para identificação e quantificação da toxina citada, descrito no capítulo 1. O capítulo 2 descreve a eficiência do tratamento convencional seguido do processo oxidativo avançado (UV/H2O2) em relação ao tratamento de água destinada a abastecimento público com ênfase na eficiência de um reator fotocatalítico de baixo custo para degradação de microcistina-LR. Em seguida, o terceiro e último capítulo apresenta a utilização de reagente Fenton como coagulante, seguido de floculação, sedimentação e filtração, com objetivo de remoção de turbidez, cor aparente e verdadeira e microcistina-LR também presente em água de abastecimento público.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Badellino_Carla_M.pdf: 4439168 bytes, checksum: 0e434b627394c712d54234bcc01ad717 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nest trabalho foi investigada a desempenho do peróxido de hidrogênio eletrogerado a partir de redução do oxigênio na superfície de um catodo de carbono vítreo reticulado para a oxidação do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético. Inicialmente, foram feitas voltametrias cíclicas para verificar se o 2,4-D para verificar a existência de pares redox. O eletrólito suporte usado foi o K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, em meio saturado de N2. Após a verificação da ausência de reação redox para o 2,4-D, fez-se a otimização da eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Usando como catodo um eletrodo rotatório cilíndrico de carbono vítreo reticulado de 60 ppi e um anodo de platina, em meio de K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, saturado com O2 e 900 rpm, determinou-se que o melhor potencial para eletrogeração de H2O2 foi de ¿ 1,6 V vs. ECS a uma temperatura de 8 0C. Em etapa subseqüente, verificou-se a degradação do herbicida 2,4-D em solução, na concentração de 100 mg L-1 por diferentes três processos: H2O2 eletrogerado, UV/H2O2, e fotoeletro-Fenton, este último realizado em pH 2,5. Para tanto foram feitas injeções no Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência, além de análise de Carbono Orgânico Total e Demanda Química de Oxigênio. Dos processos estudados, o mais vantajoso foi o catalisado com radiação UV e sais de Fe2+ (Reagente de Fenton), com uma redução do COT de 69 % do valor inicial. Dando continuidade os estudos, foi construído um reator em escala piloto do tipo filtro prensa com fluxo transversal para eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Composto por dois compartimentos anódicos e um catódico, separado por membranas catiônicas Nafion ®N242, o reator foi otimizado em três diferentes parâmetros: o potencial de trabalho, a velocidade de vazão do fluido e a vazão de oxigênio. Os valores ótimos encontrados para eletrogeração de H2O2 em eletrólito suporte de K2SO4 0,3 mol L-1 foram: potencial de -1,6 V vs. Pt, velocidade do fluido de 500 L h-1 e vazão de oxigênio de 6 L s-1. Com o reator otimizado e acumulando cerca de 1100 mg L-1 de H2O2 em 5 horas de processo, foram feitos ensaios de degradação do 2,4-D em seis deferentes métodos: dois ensaios em meio básico com e sem incidência de radiação ultravioleta, e em seguida, mais quatro ensaios em meio ácido, também com e sem a incidência de radiação ultravioleta, na presença do reagente de Fenton, e por fim, um ensaio catalisado com radiação ultravioleta e na presença do reagente de Fenton. Os ensaios em meio ácido e catalisado, mais uma vez se mostraram mais eficientes e a remoção do COT seguiu uma cinética de pseudo-primeira ordem. Mesmo não havendo muita variação no tempo de degradação o gráfico de ln[C(t)/C(0)] vs. tempo, mostra que o processo mais vantajoso é aquele catalisado com UV/Fenton, com uma constante de redução do COT uma ordem de grandeza maior do que para o processo apenas com incidência de radiação UV. Os valores foram, respectivamente, 9,4x10-5 s-1 e 1,75x10-4 s / Abstract: In this work, the performance of the H2O2 electrogeneration process from O2 reduction on a reticulated vitreous carbon cathode was investigated. The process was also use for the oxidation of the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Firstly, cyclic voltammetries were used for the identification of possible reduction reactions of the herbicide. The supporting electrolyte used was a 0,3 mol L-1 K2SO4, pH 10, nitrogen saturated solution. Then, the optimization of hydrogen peroxide electrogeneration it was carried out. As a cathode, a reticulated vitreous carbon-rotating cylinder, shaped from a 60 ppi RCV plate was used. A platinum foil was used as anode and a saturated calomel electrode was used as reference. Supporting electrolyte was always K2SO4 0,3 mol L-1, in an O2 saturated solution. The experiments were run in a 150 mL electrode cell, with a water jacket to keeping temperature in the range from 8 0C. The best potential to produce hydrogen peroxide in these conditions was -1,6 V vs. SCE. In following stage, the degradation of 2,4-D was investigated by tree different process: H2O2 electrogenerated, H2O2/UV and photo electro-Fenton being the last at pH 2,5. The degradation of 2,4-D was followed by HPLC, moreover TOC and COD analyses. The most efficient process was the catalyzed UV/Fe2+ process that presented a TOC reduction of 69 %. In a sequence, a pilot scale reactor was mounted for hydrogen peroxide electrogeneration. The reactor is formed by two anolytes and one catholyte compartments, separated by a N424 Nafion® membrane. The reactor was optimized considering three different parameters: the applied potential, oxygen flow and the electrolyte flow. Best operational parameters electrogeneration rate of hydrogen peroxide in a K2SO4 0,3 mol L-1 electrolyte support were: -1,6 V vs. Pt, 500 L h-1 of electrolyte flow and 6 L s-1 of oxygen flow. Considering these results, the experiments for the degradation of 2,4-D were conducted with the optimized reactor. In this new series of experiments, six different processes were tested. In alkaline medium, the degradation occurred only with H2O2 and H2O2, catalyzed by UV radiation. Four processes were used in acidic medium: H2O2, H2O2 catalyzed by UV radiation, Fe2+ (electro Fenton process) and H2O2 with Fe2+ catalyzed by UV radiation (photo-electro Fenton process). In catalyzed experiments in acidic medium, degradation rates were higher TOC decay presented a pseudo-first order kinetic. The differences between electro Fenton and photo-electro Fenton processes appeared only when TOC reduction was considered. A greater degree of organics combustion was observed for the last process, with 95 % of TOC was eliminated. / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Maicon Juliano Schmidt (maicons) on 2015-07-06T14:05:57Z No. of bitstreams: 1 Elisa Kerber Schoenell.pdf: 1100203 bytes, checksum: 7fc798f66b493b73d31a96dbbf676ff3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-06T14:05:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elisa Kerber Schoenell.pdf: 1100203 bytes, checksum: 7fc798f66b493b73d31a96dbbf676ff3 (MD5) Previous issue date: 2013-02-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / CNPQ – Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos / Ministério da Ciência e Tecnologia / Os lixiviados são efluentes gerados em depósitos de resíduos sólidos, através da decomposição da matéria orgânica, somados as águas de infiltração e a materiais suspensos. Ele possui compostos biodegradáveis e recalcitrantes - de difícil degradação biológica (biodegradação). Este efluente necessita de um tratamento antes de ser disposto no meio ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o uso de ozônio (O3) e peróxido de hidrogênio (H2O2) como processo oxidativo avançado (POA), visando a remoção de compostos recalcitrantes em lixiviados de aterros sanitários. Foram utilizados dois lixiviados provenientes do aterro sanitário de São Leopoldo/RS: bruto e tratado por lagoas, os quais foram tratados apenas por O3 em concentração de 29 mg/L (gerados a partir de processo corona) ou com adição de 1000 mg/L de H2O2 ao O3. Os ensaios ocorreram em escala piloto, sendo tratados 460 L de lixiviado em cada ensaio, os quais tiveram duração de 96 horas. O POA (operando com os oxidantes O3 e O3 + H2O2) mostrou-se mais eficiente no tratamento de lixiviados que tiveram as menores concentrações iniciais de DBO, DQO e COT, independente de ser lixiviado bruto ou tratado. Altas remoções de cor aparente, DQO e COT foram observadas, chegando a 99%, 88% e 66%, respectivamente. A maior remoção de carbono inorgânico foi 23%, porém o grupo que iniciou com a maior concentração desse parâmetro, obteve as maiores remoções para todos os outros parâmetros estudados. A adição de H2O2 aumentou a eficiência de remoção de todos os parâmetros analisados, porém não de forma significativa. Observou-se necessidade de tratamento complementar ao POA deste estudo. / Leachates are wastewaters generated at sites of solid waste disposal through organic matter decomposition, added to infiltration waters and suspended materials. It contains biodegradable and recalcitrant compounds - difficult to biological degradation (biodegradation). This wastewater requires treatment before being disposed in the environment. The aim of this study was to evaluate the use of ozone (O3) and hydrogen peroxide (H2O2) as advanced oxidation process (AOP), in order to removal recalcitrant compounds in landfill leachate. It was used two leachates from São Leopoldo/RS landfill: raw and treated in pounds, which were treated only with O3 at a concentration of 29 mg/L (generated from the corona process) or with addition of 1000 mg/L H2O2 to O3. The tests occurred on a pilot scale, treating 460 L of leachate in each test, which lasted 96 hours. OAP (operating with the oxidants O3 and O3 + H2O2) was more efficient in the treatment of leachate that had the lowest initial concentrations of BOD, COD and TOC (both raw and treated leachate).. High removals of apparent color, COD and TOC were observed, reaching 99%, 88% and 66%, respectively. The greater removal of inorganic carbon was 23%, but the group that started with the highest concentration of these parameter, achieve the greatest removals for all others parameters studied. The addition of H2O2 increased the efficiency of removal of all parameters, but not significantly. It was observed need of additional treatment to the POA of this study.