VILELLA, P. C. Síntese e avaliação de bioadsorventes na separação de misturas contendo CO2 e CH4 para aplicação em upgrade de biogás originado a partir de resíduos sólidos orgânicos. 2015. 75 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-12-15T12:33:41Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_pcvilella.pdf: 1861794 bytes, checksum: 44085eca3a473f9edce8c2167a8551bc (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-12-18T18:57:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_pcvilella.pdf: 1861794 bytes, checksum: 44085eca3a473f9edce8c2167a8551bc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-18T18:57:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_pcvilella.pdf: 1861794 bytes, checksum: 44085eca3a473f9edce8c2167a8551bc (MD5) Previous issue date: 2015-09-29 / The generation of Municipal Solid Waste (MSW) is increasing every year in Brazil, being the organic matter responsible for more than half of the total MSW generated. Among the current alternatives to the use of organic solid waste, the anaerobic digestion is the most attractive as biogas production occurs in the process. Nevertheless, to increase its usage possibilities, biogas has to be purified and upgraded, in order to acquire characteristics similar to that of natural gas. The present work aims to prepare activated carbons (ACs) from coconut endocarp (Cocos nucifera), babassu coconut (Orbignya speciosa) and flamboyant pods (Delonix regia) by one step CO2 activation. The textural characteristics were determined by N2 adsorption isotherm at -196 °C. The best results of BET surface area and micropore volume were obtained for bioadsorbent synthesized from coconut shell, with values of 1452 m2/g and 0.6 cm3/g, respectively. ACs from coconut shell and babassu coconut were selected to analyze their efficiency in CO2/CH4 separation mixture for biogas upgrading application. Therefore, pure component (CO2 and CH4) and mixture (30% vol. CO2, 70% vol. CH4) adsorption equilibria were performed at 20 °C using a magnetic suspension balance. The CO2 adsorption capacity slightly differed between samples, presenting the AC from coconut shell better results. This sample had higher methane uptake above pressures of 3.0 bar. The experimental data were compared with the fit of Toth and IAST (Ideal Adsorbed Solution Theory) models for mono and multicomponent data, respectively. The Toth fitting was fairly accurate, while the IAST fit was moderate. The samples selectivity to CO2 over CH4 were calculated and compared with another commercial adsorbent. The AC from coconut shell presented better results than babassu coconut at low pressures, with a selectivity value of 4.2 at 1.0 bar, indicating to be a competitive material for the proposed application. / A geração de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) vem aumentando a cada ano no País, sendo a fração orgânica normalmente responsável por mais da metade da quantidade total de RSU gerada. Entre as alternativas existentes para o aproveitamento dos resíduos sólidos orgânicos, destaca-se a digestão anaeróbia, uma solução atrativa, tendo em vista que há produção de biogás durante o processo. Entretanto, para que suas possibilidades de aplicação sejam mais abrangentes, é necessário que o biogás seja purificado e posteriormente submetido a um processo de upgrade, a fim de que adquira características similares ao do gás natural. O presente trabalho teve como objetivo sintetizar Carbonos Ativados (CAs) a partir de endocarpo de coco seco (Cocos nucifera), de coco babaçu (Orbignya speciosa) e a partir de vagem de flamboyant (Delonix regia) por meio de ativação com dióxido de carbono em única etapa. As características texturais das amostras foram determinadas por meio de isotermas de adsorção de N2 a -196 °C. Os maiores valores de área superficial específica e volume de microporos foram obtidos para o bioadsorvente sintetizado a partir do coco seco, com valores de 1452 m2/g e 0,60 cm3/g, respectivamente. Foram selecionados os CAs de coco seco e de coco babaçu para a análise de suas eficiências na separação de misturas CO2/CH4 para aplicação no upgrade de biogás. Para tanto, ensaios de equilíbrio de adsorção dos componentes puros (CO2 e CH4) e da mistura (30% vol. CO2, 70% vol. CH4) foram realizados a 20 °C utilizando uma balança de suspensão magnética. A capacidade de adsorção de CO2 pouco se diferenciou entre as duas amostras, apresentando o CA de coco seco melhores resultados. Essa amostra apresentou valores bem maiores de captura de metano a pressões acima de 3,0 bar. Os dados experimentais foram comparados com os obtidos pelo ajuste do modelo de Tóth e da IAST (Teoria da Solução Adsorvida Ideal) para os dados mono e multicomponentes, respectivamente. Os ajustes de Tóth foram bastante precisos, enquanto os da IAST se adequaram moderadamente. As seletividades das amostras para o CO2 em relação ao CH4 foram determinadas e comparadas com a de outros adsorventes comerciais. O CA do coco seco apresentou resultados melhores que o coco babaçu a baixas pressões, com valor de seletividade de 4,2 a 1,0 bar, indicando ser um material competitivo para a aplicação proposta.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-07-06T17:09:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1471351 bytes, checksum: 714ca0627ea176953824c94872109e85 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-06T17:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1471351 bytes, checksum: 714ca0627ea176953824c94872109e85 (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O lodo gerado em estações de tratamento de efluentes (doméstico e industrial) constitui um material promissor para a produção de carvão ativado, apresentando várias aplicações com bons resultados de adsorção. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar a utilização de lodos biológicos de indústrias têxtil (LT) e de papel reciclado (LP) como materiais precursores na produção de carvão ativado. Produziu-se carvões com e sem ativação com hidróxido de potássio (KOH) e caracterizou-se os lodos biológicos e seus respectivos adsorventes. Análise da matéria orgânica dos materiais precursores e as suas relações com a porosidade dos adsorventes foi realizada. A aplicabilidade dos materiais produzidos foi avaliada por meio de testes de adsorção com azul de metileno. Carvão ativado comercial (CC) também foi caracterizado e aplicado na adsorção de azul de metileno. A caracterização de LT e LP e seus respectivos adsorventes mostraram que LT apresentou melhores características e maior número de iodo, podendo ser considerado melhor adsorvente do que os derivados de LP. O número de iodo do carvão ativado a partir de LT foi maior do que o do carvão comercial. Acredita-se que o LT seja um melhor material precursor para a produção de carvão ativado em relação ao LP por ter apresentado maiores teores de carbono orgânico e ácidos fúlvicos. Entre LP e seus derivados, a remoção do azul de metileno foi maior no material precursor sem tratamento térmico, sendo que o alto teor de fibras de papéis pode ter absorvido parte do azul de metileno e interferido nos resultados. O LP e seus respectivos adsorventes não foram bons adsorventes quando comparados à LT e seus derivados. O carvão ativado a partir de LT apresentou bons resultados de adsorção, porém com eficiência inferior ao CC. Os resultados indicam que LT é um material promissor para produção de carvão ativado, no entanto, o processo de ativação deve ser melhorado a fim de reduzir a geração de efluentes contendo resíduos do agente ativante. / The sludge generated in effluent treatment plants (domestic and industrial) is a promising material for activated carbon production, presenting several applications with good adsorption results. This research was carried out with the objective of evaluating the use of biological sludges from textile (LT) and recycled paper (LP) industries as precursors materials in activated carbon production. Carbons with and without potassium hydroxide (KOH) activation were produced from precursors materials and the biological sludges and their respective adsorbents were characterized. Analysis of the precursors organic matter and its relation with the adsorbents porosity was performed. The applicability of the materials produced was evaluated by adsorption tests with methylene blue. Commercial activated carbon (CC) was also characterized and applied in methylene blue adsorption. The characterization of LT and LP and their respectives adsorbents shows that LT has better characteristics and higher iodine number, being probably better adsorbent than LP derivatives. The iodine number of the activated carbon from LT was higher than comercial activated carbon’s. It is expected that LT is a better precursor material for activated carbon production in relation to LP because it showed higher organic carbon and fulvic acids content for LT. Among LP and its derivatives, methylene blue removal was higher with the precursor material, but the high content of paper fibers may have absorbed part of the methylene blue and interfered with the results. The LP and its respective adsorbents were not good adsorbents when compared to LT and its derivatives. Activated carbon from LT presented good adsorption results, but with lower efficiency than CC. The results indicate that LT is a promising material for activated carbon production, however, the activation process must be improved in order to reduce the generation of effluents containing activating agents residues. / Titulo do Termo de Autorização difere da versão impressa e arquivo PDF

BEZERRA, D. P. Captura de CO2 – estudo do equilíbrio de adsorção por técnica gravimétrica com adsorventes comerciais e modificados. 2010. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-25T13:21:16Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_dpbezerra.pdf: 2160239 bytes, checksum: a51de0e1e1c39ae00d90b2505c86789b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-03-03T14:00:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_dpbezerra.pdf: 2160239 bytes, checksum: a51de0e1e1c39ae00d90b2505c86789b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T14:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_dpbezerra.pdf: 2160239 bytes, checksum: a51de0e1e1c39ae00d90b2505c86789b (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / The increase in CO2 levels in the atmosphere has had a remarkable impact on the greenhouse effect, global warming and climate change issues. More recently, there has been an increasingly large number of publications dealing with the separation of CO2 from gaseous streams emitted from stationary sources associated with combustion processes (e.g., thermal energy generation). Several approaches to capture CO2 have been proposed, including adsorption on porous solids. Adsorption mechanisms may vary from weak physisorption to strong chemisorption interactions. It is essential that the adsorbent exhibits high CO2 selectivity, large adsorption capacity and that such properties are kept constant upon prolonged use (adsorption and desorption cycles). In this study, commercial activated carbon and 13 X zeolite were used, as such and after being impregnated with amino groups, in order to increase the adsorption capacity and selectivity. The textural characterization was performed by N2 isotherms at 77 K and adsorption equilibrium for target gases was studied for the adsorbents with adequate textural characteristics. CO2, CH4 and N2 monocomponent adsorption isotherms on the pre-selected adsorbents were measured in the pressure range up to 10 bar and two temperatures (298 and 348 K) in order evaluate the adsorption capacity and selectivity. The amine impregnation had a detrimental effect on the textural properties (surface area, pore volume) for zeolite 13X and some activated carbon samples, probably due to inadequate impregnation and drying conditions. Impregnation carried out with dilute amine solution and dried under inert atmosphere did not affect significantly the texture of the modified activated carbon. Moreover, the adsorption capacity was enhanced for this modified carbon at the 348 K, probably due to chemical interactions between the amino group and CO2. As a general rule, the CO2 adsorption capacity was high on activated carbon at high pressures (> 10 bar) and on zeolites at low pressures (0 – 2 bar). / O aumento nos níveis de CO2 na atmosfera tem acarretado um notável impacto sobre o efeito estufa, aquecimento global e a problemática das mudanças climáticas. Na literatura técnico-científica, tem-se abordado frequentemente a separação de CO2 de correntes gasosas emitidas por fontes estacionárias associadas a processos de combustão. Várias técnicas de separação vêm sendo estudadas, entre elas a de adsorção em sólidos porosos. Os mecanismos de adsorção podem variar de uma fraca fisissorção a uma forte interação química. Para sua implantação, é fundamental que o adsorvente utilizado apresente alta seletividade pelo CO2, grande capacidade de adsorção e mantenha suas propriedades aproximadamente constantes em uso continuado (ciclos de adsorção e dessorção). Este estudo avaliou a utilização de carbonos ativados e zeolitos comerciais, como tais e modificados com impregnação de aminas, objetivando determinar a capacidade de adsorção e seletividade por CO2. Foi realizada a caracterização textural dos adsorventes através de isotermas de N2 a 77 K. Avaliou-se o equilíbrio de adsorção monocomponente dos principais constituintes dos gases de queima (CO2, CH4 e N2) em uma faixa de pressão desde o vácuo até 10 bar e duas temperaturas (298 e 348 K). A impregnação com amina teve um efeito negativo sobre as propriedades texturais (área superficial, volume de poros) para o zeolito 13X e algumas amostras de carvão ativado, provavelmente devido a elevadas concentrações de soluções impregnantes e à secagem em atmosfera oxidativa. A impregnação realizada com a solução de amina diluída sob atmosfera inerte não afetou significativamente a textura do carvão ativado modificado. Além disso, a capacidade de adsorção foi aumentada para o carbono aminado a 348 K, provavelmente devido a interações químicas entre os grupos amino e o CO2. Como regra geral, a capacidade de adsorção de CO2 foi alta em carvão ativado em altas pressões (> 10 bar) e em zeolitos em baixas pressões (0 - 2 bar).

BASTOS NETO, M. Estudos de ciclos de carga e descarga de reservatórios para armazenamento de gás natural adsorvido. 135 f. 2005. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2005. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-30T12:31:28Z No. of bitstreams: 1 2005_dis_mbastosneto.pdf: 1963746 bytes, checksum: 6e0171d8c95029b957fc4545a2cbde19 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-31T13:32:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2005_dis_mbastosneto.pdf: 1963746 bytes, checksum: 6e0171d8c95029b957fc4545a2cbde19 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-31T13:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2005_dis_mbastosneto.pdf: 1963746 bytes, checksum: 6e0171d8c95029b957fc4545a2cbde19 (MD5) Previous issue date: 2005-10-21 / This study presents experimental data analyses of charge and discharge cycles in a prototype vessel of adsorbed natural gas (ANG) storage in a bed of activated carbon, compared with simulations obtained with a mathematical model proposed to foresee the behavior of pressure, average temperature and stored mass and delivery of natural gas in a given reservoir. To validate the model, each input parameter was independently calculated through analyses of the used carbon sample’s textural characteristics and the acquirement of adsorption equilibrium isotherms of methane in the same carbon sample. It was also obtained the adsorption isotherms of ethane, propane and butane, constituent of the natural gas (NG) in smaller proportions, for evaluation of the composition influence in the storage process efficiency. The textural characteristics analyses were run in a volumetric apparatus through the obtaining of nitrogen isotherms at 77 K. The adsorption equilibrium data of the NG components were acquired with the support of a magnetic suspension balance. In an initial stage, it was used experiments with natural gas and simulations with pure methane. The results showed discrepancies in the model prediction, leading to the conclusion that it is inadequate to assume that the natural gas presents behavior similar to the one of its larger proportion component, methane, for this case. Consequently, in another stage, simulations were compared with experiments using pure methane and a good agreement was observed in the results comparisons. Histories of pressure and stored mass were satisfactorily well predicted and, despite heat effects, not precisely taken into account in the model, there was a reasonably good agreement between simulation and experiment for the average temperature inside the vessel. Conclusively, the model was suitable for the prediction of the phenomena involved in an ANG storage process. / Este estudo apresenta análises de dados experimentais de ciclos de carga e descarga em um vaso protótipo de armazenamento de gás natural adsorvido (GNA) em um leito de carvão ativado, comparados com simulações obtidas com um modelo matemático proposto para prever o comportamento da pressão, temperatura média e massa armazenada e disponibilizada de gás natural num dado recipiente. Para validar o modelo, cada parâmetro de entrada foi calculado independentemente através de análises das características texturais da amostra de carvão utilizada e do levantamento de isotermas de equilíbrio de adsorção de metano no mesmo carvão. Também foram determinadas as isotermas de adsorção de etano, propano e butano, constituintes do gás natural (GN) em menores proporções, para avaliação da influência da composição na eficiência do processo de armazenamento. As análises das características texturais foram conduzidas num aparato volumétrico através da obtenção de isotermas de nitrogênio a 77 K. Os dados de equilíbrio de adsorção dos componentes do GN foram adquiridos com auxílio de uma balança de suspensão magnética. Numa etapa inicial foram utilizados experimentos com gás natural e simulações com metano puro. Os resultados mostraram discrepâncias nas previsões do modelo, conduzindo-nos à conclusão de que é inadequado assumir que o gás natural apresenta comportamento semelhante ao de seu componente em maior proporção, o metano, para este caso. A partir deste fato, as simulações foram comparadas com experimentos usando metano puro e uma boa concordância foi observada nas comparações dos resultados. A pressão e a massa armazenada foram preditas satisfatoriamente bem e, apesar dos efeitos térmicos não precisamente levados em conta no modelo, foi observada uma concordância razoavelmente boa entre simulação e experimento para a temperatura média dentro do recipiente. Conclusivamente, o modelo foi satisfatório para a previsão dos fenômenos envolvidos num processo de armazenamento de GNA.

PEIXOTO, M. S. Avaliação técnica e operacional da estação de tratamento de esgotos por lodos ativados do campus do Pici da Universidade Federal do Ceará. 2008. 99 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-04-27T19:12:01Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-06-02T18:02:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-02T18:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_mspeixoto.pdf: 1738762 bytes, checksum: 11ef73a5aa8f95d90c2ff6adf56177a9 (MD5) Previous issue date: 2008-08-29 / Wastewater treatment is very important to maintain the quality of water bodies. The present work evaluated the technical and operational aspects of an activated sludge Wastewater Treatment Plant (WTP), classified as prolonged aeration, located at the “Campus do Pici” of the Federal University of Ceará, and propose some interventions to make compatible real and design efficiencies. The physical-chemical and biological water analysis of influent and effluent allowed to monitor the real WTP efficiency. Some operational parameters were assessed in the preliminary treatment, aeration tank and secondary settler. After the monitoring time, the real organic matter, nutrients and pathogens removal efficiencies were compared to values reported in literature for the activated sludge system in extended aeration, as well as for the operational parameters. Additionally, it was verified which parameters were below the limits reported in the regulation (Portaria no 154 of Secretaria de Meio ambiente do Ceará, Semace). It was concluded that the WTP was hydraulically overloaded, which is compromising the organic matter and pathogens removal, beside the low nutrients efficiency. Because of this, the WTP effluent is not accomplishing the regulation limits for ammonium and phosphorous. As a major intervention, we suggest the construction of other modules to distribute the inflow, with the aim of decrease the hydraulic overload problem, beside the possibility of including a tertiary treatment to decrease the nutrients concentrations. Only after these improvements we can think of ways to optimize the WTP to achieve the design efficiencies and effluent limits. / O tratamento de esgoto é fundamental para a manutenção da qualidade dos corpos d’água. O presente trabalho investigou os aspectos técnicos e operacionais da estação de tratamento de esgoto (ETE) por lodos ativados com aeração prolongada do Campus do Pici, situada na Universidade Federal do Ceará e propôs medidas corretivas para compatibilizar as eficiências reais com as de projeto. Por meio da análise dos parâmetros físicos, químicos e biológicos de qualidade de água no afluente e efluente avaliou-se a eficiência real da ETE, sendo que os principais parâmetros operacionais foram avaliados no tratamento preliminar, tanque de aeração e decantador secundário. De posse dos dados coletados, compararam-se os dados de eficiência com os valores citados na literatura para a tecnologia de lodos ativados por aeração prolongada, assim como os valores obtidos na avaliação operacional da ETE. Adicionalmente, foram verificados quais parâmetros atendiam aos limites da Portaria no 154 da Superintendência Estadual de Meio ambiente do Ceará (Semace). Constatou-se que a ETE está submetida à sobrecarga hidráulica, comprometendo desta forma a eficiência de remoção de matéria orgânica e patogênicos, além da baixa remoção de nutrientes, que faz com que o efluente não atenda aos limites da supracitada portaria para amônia e fósforo. Como principal intervenção na ETE, recomendou-se a construção de módulos complementares para distribuição da vazão afluente de forma a sanar o problema de sobrecarga hidráulica, além da possibilidade de inclusão de tratamento em nível terciário para o problema dos nutrientes. Só após a realização desta intervenção, poderão ser propostas medidas para a otimização da ETE e adequação do efluente a todos os padrões de lançamento estabelecidos e avaliados na presente investigação.

Embora os compostos nitrogenados estejam presentes em baixas concentrações no diesel, eles têm papel relevante na qualidade deste produto. Neste estudo, um método cromatográfico bidimensional foi desenvolvido para a identificação e quantificação de compostos nitrogenados em amostras de diesel, com a quantificação realizada usando o método de adição de padrão. Usou-se primeiramente a análise do diesel com adição de padrão, sem qualquer fracionamento prévio, obtendo resultados satisfatórios (linearidade entre 0,05 mg L-1 e 2,0 mg L-1, e LOD < 0,06 mg L-1 e LOQ < 0,16 mg L-1). Posteriormente, testou-se 2 métodos de extração dos compostos nitrogenados. O primeiro usando sílica impregnada com cobre como fase estacionária e outro em especial, usando carvão ativado gerado na pirólise da casca de arroz como adsorvente em barra sortiva, o qual apresentou resultados mais promissores, com coeficientes de correlação > 0,996, LOD < 0,00045 mg L-1 e LOQ < 0,00137 mg L-1, desvio padrão relativo (RSD) < 3,5% para a precisão e < 6,0% para reprodutibilidade e recuperação média em torno de 91% (para o carbazol). Os dois métodos foram validados e aplicados a amostras de diesel comercial. A técnica de extração com barra sortiva (BAμE-LD/GC×GC-qMS) contendo carvão ativo derivado da biomassa apresentou baixos imites de detecção e quantificação, alta precisão e recuperações dentro dos padrões normais para este tipo de amostra. Este é o primeiro trabalho com a análise de nitrogenados em diesel por GCxGC sem fracionamento prévio e também a primeira aplicação da BAμE-LD/GC×GC-qMS usando carvão ativado derivado de biomassa, em uma amostra não aquosa. Desta forma abre-se uma grande gama de aplicações para esta técnica. / Although the N-compounds can be presented at low concentrations in diesel, they play an important role in the quality of this product. In this study, a two-dimensional chromatographic method was developed for the identification and quantification of N-compounds in diesel samples with standard addition method. Firstly, the diesel samples were analyzed without prior treatment, only adding standards, obtaining satisfactory results (linearity between 0.05 mg L-1 and 2.0 mg L-1 and LOD < 0.06 and LOQ < 0.16 mg L-1). Later, two extraction techniques of N-compounds were tested. The first using silica impregnated with copper as the stationary phase and one in particular using activated carbon generated in the pyrolysis of rice husk as adsorbent in bar adsorptive, wich presented more promising results, with correlation coefficients higher than 0.996, LOD < 0.00045 mg L-1 and LOQ < 0.00137 mg L-1, relative standard deviation (RSD) < 3.5% for accuracy and < 6.0% for reproducibility and the average recovery was around 91% (for carbazole). Both methods were validated and applied to commercial diesel fuel samples. The microextraction technique with sorptive bar (BAμE-LD/GC×GC-qMS) containing activated carbon derived from biomass showed low LOD and LOQ, high precision and recoveries within the normal standards for this type of sample. This work is the first on N-compounds analysis in diesel using GC×GC without prior fractionation and the first application of BAμE-LD/GC×GC-qMS using activated carbon derived from biomass, in a nonaqueous sample. Thus, it opens up a wide range of applications for this technique.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2014-10-20T19:42:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao.texto completo.Renata.pdf: 2944882 bytes, checksum: a014f9f63e76c5f39ddf6fda8ee9a824 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2014-11-25T20:31:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao.texto completo.Renata.pdf: 2944882 bytes, checksum: a014f9f63e76c5f39ddf6fda8ee9a824 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-25T20:31:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao.texto completo.Renata.pdf: 2944882 bytes, checksum: a014f9f63e76c5f39ddf6fda8ee9a824 (MD5) Previous issue date: 2014 / O crescimento populacional empurra a produção agrícola em direção ao uso intensivo dos agrotóxicos que aumentam a produtividade. Porém, seu uso incorreto pode resultar em grave problema para as estações de tratamento da água e impactar negativamente na saúde pública. Segundo estudos em escala laboratorial, o tratamento convencional, um dos mais utilizados no Brasil, apresenta remoção insignificante do 2,4-D. A adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, foi avaliada a remoção dos herbicidas 2,4-D e 2,4,5-T e metabólito 2,4-DCP, utilizando o tratamento convencional e a adsorção em coluna de carvão ativado granular em instalação piloto. O carvão ativado granular empregado foi o derivado da casca de coco. A concentração dos herbicidas foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência com detector por arranjo de diodos e extração em fase sólida. A associação do tratamento convencional com a adsorção em carvão ativado granular apresentou elevada remoção do 2,4-D (99%) atingindo concentrações finais abaixo do limite da Portaria MS n° 2914/2011. O tratamento convencional, no entanto, também apresentou remoção do 2,4-D (35 a 59%), sendo o maior percentual obtido na decantação (30 a 52%), indicando que houve interação entre a matéria orgânica natural e o 2,4-D, contribuindo para sua remoção nessa etapa. O 2,4-DCP e 2,4,5-T apresentaram concentrações abaixo do limite de detecção. / The population growth pushes agricultural production towards intensive use of pesticides that increase productivity. However, incorrect use can result in serious problem at water treatment plants and negatively impact in public health. According to laboratory-scale studies, conventional treatment, one of the most used in Brazil, presents negligible removal of 2,4-D. The activated carbon adsorption have been documented to be effective for the removal of various contaminants, including pesticides. Thus, it was evaluated the removal of the herbicides 2,4-D and 2,4,5 -T and metabolite 2,4- DCP using the conventional treatment and granular activated carbon adsorption, in a pilot-plant. The granular activated carbon used was manufactured from coconut shell. The herbicides concentration was analyzed by High Performance Liquid Chromatography with diode array detection and solid phase extraction. The combination of conventional treatment and granular activated carbon adsorption showed high removal of 2,4-D (99%) reaching final concentrations below the limit of Portaria MS n° 2914/2011. Conventional treatment, however, also showed considerable removal of 2,4- D (35-59%), with a high percentage removal obtained in sedimentation (30-52%), suggesting that there were interaction between natural organic matter and 2,4-D, increasing the removal in this step. 2,4-DCP and 2,4,5-T showed concentrations below the detection limit.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2015-09-03T19:20:41Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao da adsorcaoo do herbicida 2,4-D em carvao ativado em po utilizando agua com diferentes qualidades.pdf: 1486479 bytes, checksum: fd743876bb53bc84b03afe2860443625 (MD5) / Approved for entry into archive by Elizabete Silva (elizabete.silva@ufes.br) on 2015-09-03T19:56:16Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao da adsorcaoo do herbicida 2,4-D em carvao ativado em po utilizando agua com diferentes qualidades.pdf: 1486479 bytes, checksum: fd743876bb53bc84b03afe2860443625 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-03T19:56:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Avaliacao da adsorcaoo do herbicida 2,4-D em carvao ativado em po utilizando agua com diferentes qualidades.pdf: 1486479 bytes, checksum: fd743876bb53bc84b03afe2860443625 (MD5) Previous issue date: 2015 / O 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D) é um dos herbicidas mais consumidos no Brasil e é preferencialmente usado devido a sua boa seletividade e baixo custo. Possui alta toxidade e baixa biodegradabilidade, oferecendo risco à saúde humana e ao meio ambiente, podendo ser encontrado em solos, águas superficiais e subterrâneas. Estudos mostram que o tratamento convencional da água possui baixa eficácia na remoção de microcontaminantes, com isso várias técnicas têm sido utilizadas na remoção de compostos em água, como a adsorção por carvão ativado. Apresenta-se a adsorção em carvão ativado tem se demonstrado como tecnologia eficiente na remoção de diversos contaminantes, dentre eles os agrotóxicos. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a adsorção do 2,4-D por três carvões ativados em pó (CAP) em água ultrapura e em água bruta do Rio Santa Maria da Vitória. A quantificação do herbicida foi analisada por cromatografia líquida de alta eficiência, após concentração da amostra pelo método de extração em fase sólida. Os ensaios de adsorção foram realizados com carvões ativados derivados da casca de coco (CAP-01), pinus (CAP-02) e palha de café (CAP-03), que foram caracterizados e avaliados na sua capacidade de remoção do 2,4-D nas duas matrizes de água. Dois modelos de isoterma de adsorção, Langmuir e Freundlich, foram aplicados para descrever os dados de adsorção, que indicaram o CAP-02 como o carvão que apresentou a melhor capacidade de adsorção do 2,4-D entre os carvões estudados, tanto em água ultrapura quanto em água bruta. Nos ensaios realizados em água bruta, houve redução da adsorção do 2,4-D para as três amostras de CAP, quando comparado com os ensaios realizados em água ultrapura, indicando interferência de compostos, como a matéria orgânica, no processo de adsorção. / The 2,4-dichlorophenoxyacetic (2,4-D) is one of herbicides most consumed in Brazil and is preferably used due to its good selectivity and low cost. It has high toxicity and low biodegradability, posing a risk to human health and the environment and can be found in soil, surface water and groundwater. Studies show that conventional water treatment has low effectiveness in removing microcontaminants, various techniques have been used in the removal of water in compounds, such as adsorption by activated carbon. The activated carbon adsorption has been shown as an effective technology for the removal of various contaminants, including pesticides. Thus, this study aimed to evaluate 2,4-D adsorption of three activated carbons (PAC) in ultrapure water and raw water from the Rio Santa Maria da Vitória. The quantification of the herbicide was analyzed by high performance liquid chromatography after concentration of the sample by extraction in solid phase. The adsorption experiments were performed with activated carbon derived from coconut shell (PAC-01), pine (PAC-02), coffee straw (PAC-03) which were characterized and evaluated on its removal capacity of 2,4-D the two matrices of water. Two models of adsorption isotherm, Langmuir and Freundlich, were applied to describe the adsorption data, that indicated the PAC-02 as the coal that had the best 2,4-D adsorption capacity among the studied coals, both in water ultrapure as in raw water. When tested in the raw water, there was reduced 2,4-D adsorption for the three samples from PAC compared to tests performed in ultrapure water, indicating interfering compounds, such as organic matter, on the adsorption process

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:08:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337599.pdf: 4109430 bytes, checksum: 2627204dfdb6022a9356c16f5ab7ea23 (MD5) Previous issue date: 2015 / A remoção de óleo de água produzida é um dos grandes desafios atuais na exploração de petróleo, especialmente em plataformas offshore. O elevado custo de operação aliado ao grande volume de água utilizado requer, neste setor, que sejam utilizados processos com elevada eficiência na separação óleo/água. O exíguo espaço dos navios e plataformas de perfuração e exploração de petróleo é importante na definição da técnica a ser utilizada. Neste contexto, a adsorção tem se adequado a essas características. Neste trabalho, foi investigada a eficiência de remoção de óleo diesel da água de emulsões sintéticas óleo/água pelos adsorventes crisotila, carvão ativado e fibra de carbono com e sem modificações superficiais. Os experimentos foram realizados visando a caracterização dos adsorventes através da espectroscopia no infravermelho (IV), área superficial (método BET) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). As soluções óleo-água foram analisadas quanto à formação das emulsões e determinação do tamanho de gotas de óleo (análise do tamanho de partículas) e estabilidade da emulsão. Foram determinados os parâmetros cinéticos pelos modelos conhecidos de pseudo-primeira-ordem, pseudo-segunda-ordem e termodinâmicos (isotermas de Langmuir, Freundlich e Temkin) no processo de adsorção em batelada. Na determinação dos parâmetros cinéticos, foi verificada a influência da temperatura, concentração inicial de óleo, assim como modificações superficiais nos adsorventes. Outros parâmetros investigados foram o pH e a salinidade. Em posse desses dados, utilizou-se o modelo de força motriz linear para simular o processo de transferência de massa em batelada. Os resultados mostraram que os adsorventes crisotila (C), carvão ativado (CA) e fibra de carbono (FC) removeram óleo rapidamente e com eficiências de 12%, 90% e 90%, respectivamente. Já os adsorventes modificados crisotila calcinada (CC), carvão ativado calcinado (CAC) e fibra de carbono oxidada FCO tiveram seus percentuais de remoção modificados para 18%, 93% e 84%, respectivamente. Além disso, experimentos de coluna em leito fixo confirmaram a aplicabilidade do carvão ativado no tratamento de águas oleosas, com a determinação da sua curva de ruptura. O óleo diesel foi removido nos primeiros minutos, indicando que o processo de adsorção, principalmente com carvão ativado e fibra de carbono, é bastante promissor para ser aplicado no tratamento de água produzida contaminada com emulsões de óleo.<br> / Abstract : The oil removal from produced water is one of the main challenges in oil exploration, especially in offshore platforms. The limited space for boats and drilling rigs and oil exploration, the high cost of operation, combined with a large volume of water used, requires the use of high efficiency processes for oil / water separation in this sector. In this context, the adsorption has these suitable characteristics. In this work, we investigated the diesel oil removal efficiency of water synthetic oil / water emulsions by adsorbing chrysotile, activated carbon and carbon fiber with and without surface modifications. The experiments were conducted to the characterization of adsorbents by infrared spectroscopy IV, surface area (BET method), Scanning Electron Microscopy SEM. The oil-water solutions were analyzed for the formation of emulsions and determination of oil droplet size (analysis of the particle size) and emulsion stability. The determination of kinetic parameters was obtained using the known models of pseudo-first-order, pseudo-second-order and thermodynamic parameters (Langmuir, Freundlich and Temkin isotherms) in the adsorption process in batch. In the determination of kinetic parameters, the influence of temperature, initial concentration of oil, as well as surface modifications to adsorbents was evaluated. Given these data, we used the linear driving force model to simulate the mass transfer in batch. Other parameters investigated were the pH and the salinity. The results showed that the chrysotile (C), activated carbon (AC) and carbon fiber (CF) adsorbents removed oil quickly with efficiency 12%, 90% and 90%, respectively. On the other hand, the calcined modified adsorbents: chrysotile (CC), activated charcoal calcined (CAC) and oxidized carbon fiber have modified their removal FCO percentage to 18%, 93% and 84%, respectively. Additionally, fixed bed column experiments confirmed the applicability of activated carbon in treating oily water, with the determination of its breakthrough curve. The diesel oil has been removed in the first minutes, indicating that the adsorption process, especially with activated carbon and carbon fiber, is quite promising for application in the treatment of produced water contaminated with oil emulsions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:54:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320322.pdf: 3360344 bytes, checksum: 4b46629a84ff2859446ea658953e72b7 (MD5) Previous issue date: 2013 / O uso de biogás para geração de energia é uma alternativa que diminui as quantidades de gás metano a serem lançadas na atmosfera, além de fornecer uma fonte descentralizada de eletricidade. Para tal, devem-se buscar níveis de pureza que impliquem numa queima eficiente, gerando o máximo de energia e o mínimo de dano aos motores, que podem ter sua vida útil diminuída, devido a presença de materiais corrosivos, como o sulfeto de hidrogênio. O objetivo desse trabalho foi testar a eficiência de remoção de H2S com o uso de carvão ativado granular, estudando e comparando a atividade de duas marcas comerciais, CAG Norit e CAG Pelegrini, considerando suas respectivas caracterizações. Os testes foram conduzidos em escala laboratorial, em uma coluna de vidro de 1,5 cm de diâmetro, preenchida com 6 cm do material, com as velocidades diferentes de fluxo de entrada de gás (200 ppmv de H2S) sendo monitoradas por manômetro e rotâmetro, e a concentração de saída sendo medida a cada 2 minutos. Os resultados mostram que as melhores eficiências de remoção se deram para o CAG Norit, que apresentou maiores tempos de ruptura, ou seja, maiores tempos de remoção de 90 a 100% da concentração inicial de H2S, com curvas seguindo uma mesma tendência comportamental. Para os testes com gás úmido, para o CAG Norit aumentaram-se os tempos de ruptura e de equilíbrio, enquanto para CAG Pelegrini não se visualizou o mesmo comportamento adsortivo, tendo melhores valores para o gás sem pré-umidificação. A cinética de pseudoprimeira e segunda ordem não se ajustaram de maneira relevante aos experimentos, a teoria multilinear de difusão intrapartícula pode apresentar melhores explicações para tal, com melhores ajustes, o que significa que a cinética de adsorção não é linear e pode ser influenciada por outros fatores, com difusão intrapartícula no segundo estágio. O conhecimento de dados de equilíbrio e estudos cinéticos são fundamentais para melhor entendimento e planejamento de sistemas de adsorção, além da inclusão de estudos de influência de fatores externos e de variações de concentração inicial, completando-se assim um estudo de adsorção. <br> / Abstract : The use of biogas for power generation is an alternative that reduces the amount of methane gas to be released to the atmosphere, as well provides a decentralized source of electricity. To this end, it?s important to seek purity levels that result in efficient combustion, generating the maximum power and the minimum damage to the motors, which can have its life decreased due to the presence of corrosive materials such as hydrogen sulfide. The aim of this study was to test the efficiency of removal of H2S with activated charcoal, studying and comparing the activity of two brands (Norit and Pelegrini), considering its characterizations. Tests were conducted on a laboratory scale in a glass column with different flow velocities of the gas inlet (200 ppmv H2S) being monitored by flowmeter and pressure gauge, and output concentration being measured every 2 minutes. The results show that the best efficiency is given for Norit Activated Carbon, which showed higher breakthrough times (more times removing 90-100% of the inlet concentration of H2S), with curves following the same behavioral tendency. For the tests with wet gas, for CAG Norit the breakthrough times was increased, while for Pellegrini was not viewed the same trend of adsorptive behavior, and even better values for gas without pre-humidification. The kinetics of pseudo first and second order did not fit so relevant to the experiments, the multilinear model and intraparticle diffusion provide better explanations for this. The knowledge of equilibrium data and kinetic studies are essential to better understanding and planning of adsorption systems, this work has revealed that some parameters or experimental errors can change these studies. Future testing, including the influence of external factors and varying initial concentration are essential to complete an adsorption study.