Orientador: Marcelo Libâno / Banca: Liliane Lazzari Albertin / Banca: Sergio Francisco de Aquino / Resumo: O objetivo do presente trabalho foi avaliar, em escala de bancada, a remoção de sulfametoxazol, diclofenaco e 17β-estradiol em águas destilada e natural através de adsorção em dois tipos de carvão ativado granular (CAG). O método utilizado foi o Teste Rápido de Coluna em Pequena Escala (ou RSSCT - Rapid Small Scale Column Test), que foi empregado com o intuito de diminuir os custos e o tempo despendido nos ensaios de adsorção. Testou-se, portanto, a capacidade de remoção de um carvão provindo de material betuminoso (mineral) e outro originário de casca de coco de dendê (vegetal). Foi testada a capacidade de adsorção em água destilada, individualmente para cada um dos microcontaminantes e em água natural de baixa e elevada turbidez, previamente fortificadas com a solução dos microcontaminantes. As águas naturais foram submetidas ao tratamento por clarificação e aplicado o pós tratamento em coluna. Os resultados obtidos através dos ensaios com água destilada revelaram que a melhor eficiência de remoção deu-se através dos ensaios com diclofenaco, em seguida com sulfametoxazol e 17β-estradiol. No tratamento de clarificação, observou-se eficácia na remoção da turbidez, bem como na remoção dos microcontaminantes. No pós tratamento com CAG, observou-se melhor desempenho na remoção de microcontaminantes em água natural de baixa turbidez. O melhor desempenho observado foi do CAG mineral, obtendo porcentagens de remoção e capacidade de adsorção superiores ao CAG vegetal em todos os ensaios. Isto pode estar relacionado ao fato do CAG mineral apresentar maior área superficial e maior volume total de poros em relação ao CAG vegetal, o que resulta em mais espaços livres na superfície do carvão, permitindo a acomodação das moléculas de adsorvatos / Abstract: This study aimed to evaluate removing of sulphamethoxazole, diclofenac and 17β- estradiol on distilled and natural waters by adsorption on two kinds of granular activated carbon (GAC) in a bench scale. Method used was Rapid Small Scale Column Test (RSSCT), which has chosen in order to reduce costs and time spent for adsorption tests. Therefore, we have tested the ability of bituminous coal (mineral) and another one made by skin of coconut palm (vegetal). Adsorption capacity was tested individually in distilled water for each microcontaminant and in natural water (low and high turbidity) previously fortified with a solution of microcontaminants associated. Natural waters were previously treated by clarification treatment and afterwards, it was applied a post treatment in GAC columns. Results obtained from distilled water tests has shown that better removal efficiency occurred firstly to diclofenac, secondly to sulphametoxazhole and thirdly to 17β-estradiol. Clarification treatment has been effective to removal of turbidity, as well as microcontaminants and GAC columns have had a better performance to removal of microcontaminants in low turbidity natural water. The best performance has observed to mineral CAG, which obtained higher removal efficiency and higher adsorption capacity than vegetal GAC in all tests. This may be due to that mineral CAG has a greater surface area and greater total pore volume than vegetal one, which results in more free spaces on the carbon surface, allowing accommodation of adsorbates molecules / Mestre

Orientador: João Lauro Viana de Camargo / Banca: Gisela de Aragão Umbuzeiro / Banca: Renné Laufer Amorim / Banca: Patrícia Garcia / Banca: Sergio Britto Garcia / Resumo: O processamento do esgoto urbano pelas estações de tratamento (ETE) produz uma mistura pastosa e complexa constituída por material orgânico (microorganismos, vegetais, etc.) e inorgânico (hidrocarbonetos aromáticos, minerais, metais pesados, etc.). Diante da possibilidade de utilização deste lodo para enriquecimento de solo agrícola (USEPA, 1999), o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de desregulação endócrina do Lodo de uma Estação de Tratamento de Esgoto (LETE) do estado de São Paulo em modelos in vivo utilizando ratos machos adultos e recém-desmamados. No Estudo A, ratos Wistar machos com 98 dias de idade receberam por oito semanas ração basal (grupo GI) ou acrescida de 2.500, 5.000, 10.000 e 20.000ppm de LETE (grupos GII, GIII, GIV e GV respectivamente). Foram avaliados peso e aspectos histológicos do fígado, rins, adrenais, testículos, epidídimos, próstata ventral e vesículas seminais. Outros parâmetros analisados foram os níveis plasmáticos de hormônios sexuais e a qualidade e quantidade de espermatozoides. A exposição ao LETE reduziu a concentração plasmática do FSH e também o número de espermatozoides com movimento progressivo em ratos adultos. Esse resultado ocorreu de forma dose-resposta e significativamente nas concentrações de 10.000 e 20.000 ppm de LETE, podendo indicar comprometimento da qualidade do esperma. O Estudo B baseou-se no protocolo de Hershberger (OECD Nº 144, 2009) e visou avaliar efeitos androgénicos e anti-androgênicos em ratos Wistar machos desmamados no 21º dia pós-natal. Também nesses animais não foram registradas alterações do peso corpóreo e dos órgãos, do consumo de ração. Como conclusão no Estudo A os resultados sugerem alterações espermáticas funcionais que podem comprometer a fertilidade, e no Estudo B a exposição ao LETE não induziu efeito androgênico ou anti-androgênio em ratos adultos e ... / Abstract: The complex mixture of organic and inorganic materials that constitutes sewage sludge (SS) has been proposed for use in agriculture and as raw material for the pottery industry. This study aimed to assess the potential for endocrine disruption of SS in vivo using adult and weanling male Wistar rats. In a first experiment, pubertal male rats (42th postnatal day, PND) were exposed ad libitum up to adulthood (56th PND) to a diet containing 0, 2,500, 5,000, 10,000 or 20,000 ppm of SS. The liver, kidneys, adrenals, testes, epididymis, ventral prostate and full seminal vesicle weights were evaluated, in addition to sexual hormones levels, sperm counts and sperm motility. In the second study, androgenic and antiandrogenic effects were evaluated in wealing male rats (21th PND), daily treated during 10 days with flutamide (anti-androgenic positive control, 3mg/kg/day, gavage), testosterone propionate (androgenic positive control, 1mg/kg/day, s.c.) and fed diets with SS at 10,000 or 20,000 ppm. In these later animals, no alterations were registered in body and organs weights, diet consumption and sperm countings. Exposure to the SS only induced a doseresponse decrease in the quality of adult rats sperm (first experiment), documented by decreased number of sperm with progressive movement (10,000 ppm, 20,000ppm). According to these results, SS exposure did not induce androgenic or antiandrogenic effect in both periods of the life of Wistar rats / Doutor

Made available in DSpace on 2015-05-08T14:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2106593 bytes, checksum: ab15bacf25992ba8bafb4cdeb1c81ec6 (MD5) Previous issue date: 2012-09-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Activated carbon, AC, is a pure state carbon with large porosity, which adsorbs molecules or ions from a fluid medium. In general, it is obtained from the controlled burning of agricultural or industrial by-products. When produced in conventional furnaces, the operating temperatures may rise up to 900°C, resulting in yields inferior to 20 %. The low yield is a consequence of the precursor's large thermal degradation caused by the heat wave front which moves slowly from the surface to its core. Therefore, there is a significant formation of meso and macropores, which lead to a final value of density, ρ, below of 0.5 g.cm-3. On the other hand, thermal degradation caused by microwaves is less aggressive. The heating process occurs from the core of the precursor to its exterior. As a consequence the activated carbons are denser, have a more selective microporosity, and are more suitable to gas storage. This paper reports the preparation and the results of the qualitative analysis of physically and chemically activated carbons, from coconut shell, using an adapted microwave oven. This adapted microwave allows the settling down of temperature programs' ramp and heating rates. The BET surface area of activated carbons prepared in the microwave oven surpassed 1200 m2.g-1, the apparent density situated at around 0.5 g.cm-3, and the yields remained above 40 %. Comparisons between the electricity consumption of the electrical conventional kiln and of the micro-wave oven in producing a certain quantity of an activated carbon with a BET surface area over 800 m2/g, showed that the use of the microwave oven had allowed, each time, a reduction of about 3,2 kW.h, which represents an average of electricity saving of 85.5 %. / Carvão ativado, CA, é uma forma de carbono puro de grande porosidade, que adsorve moléculas ou íons de um meio fluido. É obtido a partir da queima controlada de precursores, geralmente, subprodutos de baixo custo, oriundos da agricultura, ou da indústria. Quando produzido em fornos convencionais, as temperaturas de trabalho podem ser superiores a 900 °C, reduzindo a menos de 20 % a massa de carvão produzida com relação à do precursor (rendimento). Isto se dá em virtude da grande degradação ocasionada pela frente de calor destes fornos, que lentamente se desloca da superfície ao núcleo da massa do precursor. Em consequência, via de regra, a massa específica final, ρ, registra valores abaixo de 0,5 g.cm-3. No caso das micro-ondas a degradação térmica da matéria se dá, de forma menos agressiva, do interior do precursor para o exterior, proporcionando carvões ativados mais densos, com microporosidade mais seletiva, e, logo, mais adequada ao armazenamento de gás. O presente trabalho relata a obtenção de carvões ativados, por via física e química, a partir do endocarpo do coco da baía, em um forno micro-ondas adaptado, onde é possível se programar rampas de temperaturas e razões de aquecimento. Avalia-se o consumo de energia elétrica do forno micro-ondas adaptado em relação ao do forno elétrico convencional. A área superficial de BET dos carvões química e fisicamente preparados foi superior a 1200 m2.g-1, a massa específica manteve-se próximo a 0,5 g.cm-3, e os rendimentos ficaram acima de 40 %. Ao se comparar o consumo de energia elétrica para produzir, tanto no forno convencional como no micro-ondas, uma determinada quantidade de carvão ativado, com área de BET superior a 800 m2/g, verificou-se que a redução gerada pelo micro-ondas foi de aproximadamente 3,2 kW.h, representando um percentual de economia de energia de 85,5 %.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1888869 bytes, checksum: dbaae38c1299dd8ef37444fdd79d603a (MD5) Previous issue date: 2013-03-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Sugar-alcohol industries are characterized by high water demand, and generate proportional volumes of waste to be disposed. Within the ethanol production process, stillage emerges as an effluent, that is, 15 liters of stillage for every liter of ethanol produced, which is characterized as a high effluent polluting stream: about one hundred times higher than domestic sewage. Its potential pollution is due to the richness in organic content, low pH, high corrosivity and high values of chemical oxygen demand (COD). This work aims to characterizing stillage "in natura" and the use of various coagulants for its treatment, such as FeCl3, Al2SO4 and CaO, in order to treat stillage preliminarily. After the coagulation / flocculation processes, evaluated as a function of the coagulants concentration, the treatment with activated carbon produced from sugar cane bagasse were carried out. The porous structure of carbons and the adsorption of N2 (g). The efficiency of the treatments were quantified in terms of the removal of COD, BOD5, TOC, total solids, color and turbidity. The experimental results showed that the coagulation / flocculation processes, with the coagulant s concentration of 10 g/l, removes a significant amount of organic load, color and turbidity. The subsequent procedure with the activated carbon treatment completes the purification of stillage satisfactorily, that reached average removal rates above 90% for COD, and up to 99% for color and turbidity. / As indústrias sucroalcooleiras se caracterizam por grande demanda de água e geram volumes proporcionais de resíduos a serem descartados. No processo produtivo do etanol, a vinhaça surge como um efluente, ou seja, para cada litro de etanol produzido são gerados 15 litros de vinhaça, sendo caracterizada como um efluente de elevado poder poluente, cerca de cem vezes maior que o do esgoto doméstico. Seu potencial poluidor decorre da sua riqueza em matéria orgânica, baixo pH, elevada corrosividade e altos valores de Demanda Química de Oxigênio (DQO). Este trabalho teve como objetivo caracterizar a vinhaça in natura e avaliar a utilização de diversos coagulantes como FeCl3, Al2SO4 e CaO, com o intuito de tratar preliminarmente a vinhaça. Após o processo de coagulação/ floculação, analisado em função da concentração dos coagulantes, foi realizado o tratamento com carvão ativado produzido a partir do bagaço de cana, sendo determinada a estrutura porosa do carvão e adsorção de N2(g). A eficiência do tratamento foi quantificado em termos de remoção de DQO, DBO5, sólidos totais, cor e turbidez. Os resultados experimentais mostraram que o processo de coagulação/ floculação com concentração de coagulante de 10 g.L-1 removeu uma quantidade significativa de carga orgânica, cor e turbidez. A etapa subsequente com o tratamento do carvão ativado completou satisfatoriamente a purificação da vinhaça, gerando eficiência de remoção superior a 90% para a DQO e 99% para cor e turbidez.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2705810 bytes, checksum: eb7528a28bf11f243846ad12d09da42b (MD5) Previous issue date: 2014-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This study investigated the treatment of an industrial textile effluent by combined physicochemical processes, coagulation/flocculation - activated carbon. Trials in Jar-Test using the same time for mixing and sedimentation, have improved organic matter and pollutants removal efficiency from the effluent for the coagulants (Al2(SO4)3 e FeCl3) employed. The treatment characterization for optimum concentration found was measured through the determination of SST, DBO, DQO, COT, nitrate, turbidity and surfactants content. For the parameters investigated, the percent removal in accordance with the best optimization trial were 85.6%, 88.9% and 96.2% for DQO, DBO and turbidity, respectively, using the coagulant FeCl3. For the adsorptive treatment of the pre-treated textile effluent, activated carbons were produced the endocarp of coconut (Coccus Nucifera), with chemical activated using Al2(SO4)3 and physical one using water vapor (steam). The ratio of activator:precursor effect on the activation were analyzed, as well as the carbonization temperature, retention time and type of activation on the textural properties of the activated carbons produced. The activated carbons were characterized by N2 adsorption to determine: SBET, SM, VP, VM, VMS and D. The CAQ232FQ carbon showed higher microporosity and SBET (1009 m2.g-1), and it was used in adsorption experiments. The CAQ232FQ carbon was also characterized by: MEV, Boehm, FTIR, TG, DTA, pH, pHPCZ and apparent density. Adsorption experiments with CAQ232FQ carbon were made for pre-treated textile effluent and synthetic sewage. The pH was not adjusted during the adsorption and the temperature was maintained at 26 ºC. The isotherms obtained for both effluents are better adapted to Freundlich model, however, adsorption processes for the pre-treated industrial effluent follows the kinetic model of pseudo-second order, differently to the synthetic industrial effluent which follows model of pseudo-first order. As a concluding remark, adsorption tests with CAQ232FQ carbon have proved to be effective for color removal, considering that the adsorption rate of the dye was higher than 97% in both effluents and the reduction rate of the analyzed parameters was higher than 99% for the industrial textile effluent. / O trabalho investigou o tratamento de um efluente têxtil industrial por processos físico-químicos combinados, coagulação/floculação carvão ativado. Ensaios em ―jar-test‖, utilizando o mesmo tempos de mistura e sedimentação, aperfeiçoaram e verificaram a eficiência de remoção de poluentes do efluente em relação aos coagulantes (Al2(SO4)3 e FeCl3) empregados, a caracterização do tratamento para a concentração ótima encontrada foi por meio das análises de SST, DBO, DQO, COT, nitrato, surfactantes e turbidez. Para os parâmetros investigados, o percentual de remoção de acordo com o melhor ensaio de otimização foram de 85,6%, 88,9% e 96,2% para DQO, DBO e turbidez, respectivamente, utilizando o coagulante FeCl3. Para o tratamento adsortivo do efluente têxtil pré-tratado foi produzindo carvões a partir do endocarpo de coco da baia (Coccus Nucifera) ativados quimicamente com Al2(SO4)3 e fisicamente com vapor d água. Analisou-se o efeito da proporção ativante/precursor, temperatura de carbonização, tempo de retenção e tipo de ativação sobre as propriedades texturais dos carvões produzidos. Os carvões foram caracterizados por adsorção de N2 para determinar: SBET, SM, VP, VM, VMS e D. O carvão CAQ232FQ apresentou maior microporosidade e SBET (1009 m2.g-1), sendo utilizado nos experimentos de adsorção. O carvão CAQ232FQ foi caracterizado também por: MEV, Boehm, FTIR, TG, DTA, pH, pHPCZ, e dens. aparente. Ensaios de adsorção com o carvão CAQ232FQ foram feitos para o efluente têxtil pré-tratado e para o efluente sintético. O pH não foi ajustado durante a adsorção e a temperatura foi mantida em 26oC. As isotermas obtidas para ambos os efluentes se ajustam melhor ao modelo de Freundlich, no entanto o processo de adsorção para o efluente industrial pré-tratado segue o modelo cinético de pseudo-segunda ordem, diferentemente do efluente industrial sintético que segue modelo de pseudo-primeira ordem. Em suma os ensaios de adsorção com o carvão CAQ232FQ se mostraram eficientes visto que a taxa de adsorção do corante foi superior a 97% para ambos os efluentes e a taxa de amenização dos parâmetros analisados foi superior a 99% para o efluente têxtil industrial.

Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2015-02-23T17:45:41Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vinicius Marcondes Bacca.pdf: 177284 bytes, checksum: 476060ccb98123241cf31316d1e01a87 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-23T17:45:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Vinicius Marcondes Bacca.pdf: 177284 bytes, checksum: 476060ccb98123241cf31316d1e01a87 (MD5)

O arseniato de cobre cromatado (CCA) é um dos preservantes mais utilizados em postes de madeira de redes de distribuição de energia elétrica, devido a sua elevada eficiência na preservação da madeira. Os postes de madeira tratada com CCA devem ter uma destinação final adequada, para evitar impactos ao meio ambiente, devido à presença dos metais. A conversão termoquímica (pirólise) pode ser uma alternativa para a destinação final desse resíduo. Neste trabalho, postes de madeira utilizados por 20 anos na rede de distribuição de energia elétrica do Estado do Rio Grande do Sul, fornecidos pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), foram seccionados e medida sua concentração de metais. As 2 frações mais internas do poste (ao longo do seu raio) apresentaram menores concentrações de metal (4,00 mg.kg-1 de cobre, 4,19 mg.kg-1 de cromo e 4,72 mg.kg-1 de arsênio) e foram utilizadas para os ensaios de conversão termoquímica (pirólise). As frações sólida, líquida e gasosa foram quantificadas e caracterizadas. O elevado teor de matéria volátil (83,53%, m.m-1 para A23 e 83,23%, m.m-1 para A3) e baixo teor de cinzas (0,62%, m.m-1 para A23 e 0,61 %, m.m-1 para A3) tornam as amostras de madeira tratada com CCA, uma matéria-prima atrativa para o processo termoquímico. O processo de pirólise foi conduzido na ausência de oxigênio à temperatura de 700 ºC, minimizando a liberação de metais e apresentando os seguintes rendimentos: char (25,3 ±1,1%, m.m-1 ); óleo pirolítico (44,2±0,6%, m.m-1 ); gás combustível (30,6±1,7%, m.m-1 ). A concentração máxima de gases não condensáveis (77% vol) provenientes da pirólise de madeira tratada com CCA, bem como o máximo valor de poder calorífico superior do gás combustível (15,32 MJ.Nm-3 ), foram observados na temperatura de 500 ºC. Com o incremento de temperatura (700 ºC) houve uma redução da produção de gases não condensáveis (14% vol), bem como do poder calorífico superior do gás combustível (14,16 MJ.Nm-3 ). Entretanto, com o aumento da temperatura foi observado um aumento da concentração de H2 nos gases não condensáveis. Foi observado que mais de 68% (em massa) dos metais ficam retidos no char, os quais permanecem estáveis à lixiviação, permitindo a utilização segura do char para a obtenção de carvão ativado. O gás gerado apresentou razão molar H2/CO de 6 a 8, favorável à redução de óxidos de ferro em processos de redução da indústria siderúrgica. O char produzido no processo de pirólise foi impregnado com H3PO4 e ativado físicamente na presença de CO2, a temperaturas de 800 e 900 ºC, para a produção de carvão ativado. A temperatura de 900 ºC, isoterma de 240 min e razão de impregnação de H3PO4 de 1:1 foram responsáveis pela formação de um carvão ativado com elevada área superficial (1324 m2 .g-1 ). Com o aumento do tempo de isoterma de 60 a 240 min (900 ºC / Impregnação H3PO4 Razão 2:1) verificou-se o incremento do volume de microporos de diâmetro de 0,3 a 1 nm (0,159 a 0,209 cm3 .g-1 ). O carvão ativado produzido foi avaliado quanto a capacidade de adsorção de CO2 a pressão atmosférica e temperatura de 25 ºC. Os resultados indicaram que as amostras de carvão ativado obtidos da madeira tratada com CCA apresentaram elevada capacidade de adsorção de CO2 variando entre 69 a 83 mg.g-1 . A presença de metais (Cr/Cu) no carvão ativado pode ter contribuído para o aumento da adsorção de CO2. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2016-12-02T15:24:46Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T15:24:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Michele Leoratto Botome.pdf: 156188 bytes, checksum: 20932d9faa6bd847967de69e62e0e3df (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / Universidade de Caixas do Sul, UCS. / Chromated copper arsenate (CCA) is the most used preservative in wooden poles of electricity distribution network, due to its high efficiency in the wood preservation. The CCAtreated wooden poles may be properly disposed to avoid damage to the environment due to the metals. The thermochemical process (pyrolysis) can be an alternative to the disposal of this waste. In this work, CCA-treated wooden poles, in service for 20 years in the electricity distribution network in Rio Grande do Sul, provided by Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL), were fractionated and the metal concentration was measured. The samples of the internal sapwood and heartwood presented low metal concentrations (4.00 mg.kg-1 of copper, 4.19 mg.kg-1 of chromium and 4.72 mg.kg-1 of arsenic) and were subject to the pyrolysis. The solid, liquid and gaseous fractions were measured and characterized. The high content of volatile matter (83.53 wt.% to A23 and 83.23 wt.% to A3) and low ash content (0.62 wt.% to A23 and 0.61 wt.% to A3) make the samples of CCA- treated wood an attractive raw material for thermochemical process. The pyrolysis process was conducted in the absence of oxygen at 700 ºC to minimize the metal release and presenting mass fractions with the following yields: char (25.3±1.1 wt.%), pyrolytic oil (44,2±0.6 wt.%) and gas fuel (30.6±1,7 wt.%). The maximum concentration of non-condensable gas (77 vol%) from the pyrolysis of CCA-treated wood and the maximum high heating value of the fuel gas (15.32 MJ.N-1m-3 ) were observed in temperature of 500 ºC. With temperature increasing (700 oC) the generation of non-condensable gases (14 vol%) and the high heating value of the fuel gas (14.16 MJ.N-1m-3 ) were reduced. However, with temperature increasing the concentration H2 increased. Most than 68 wt.% of metals are retained in the char. It is possible to use of the activated carbon from char due resistance to leaching. The gas generated presented a molar ratio H2/CO of 6 to 8 is favorable to the iron oxide reduction in reduction process in steel industry. The char produced from the pyrolysis process was impregnated with H3PO4 and physically activated in the presence of CO2 at temperatures of 800 to 900 ºC for activated carbon production. The temperature of 900 oC, isotherm of 240 min and 1:1 impregnation H3PO4 were responsible to formation of an activated carbon with a high surface area (1324 m2 .g -1 ). With the increased of time isotherm of 60 to 240 min (900 ºC / 2:1 impregnation H3PO4) there was obtained increased microporous volume with 0.3 a 1 nm diameter (0.159 to 0.209 cm3 .g-1 ). The activated carbon produced was evaluated in CO2 adsorption assays at atmospheric pressure and 25 oC. The results indicated that the activated carbons obtained from the CCA-treated wood showed high CO2 adsorption capacity ranging 69-83 mg.g -1 . The presence of metals (Cr/Cu) can be contributed to the high CO2 adsorption.

Submitted by Mayara Sakamoto Lopes (mayarasakamoto@hotmail.com) on 2017-10-26T16:08:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mayara Sakamoto Lopes.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) Previous issue date: 2017-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP – O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV – O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a capacidade de adsorção. Os dados experimentais ajustaram-se aos modelos de pseudo segunda ordem e de Elovich, indicando que o processo é controlado por quimissorção. Para todos os adsorventes, a adsorção do RA19 é multicamada em superfícies heterogêneas, visto que os dados se ajustaram à isoterma de Freundlich. Os resultados termodinâmicos sugeriram que existe afinidade entre o RA19 e os adsorventes, sendo que a reação ocorre espontaneamente; além disso, a adsorção por CAP e por CAP – O3 é endotérmica, e a adsorção por LV e por LV – O3 é exotérmica. A maior (216,4 mg/g) e a menor (138,7 mg/g) capacidade de adsorção foram obtidas pelo CAP e pelo CAP – O3, respectivamente. Concluiu-se que a ação do ozônio desfavoreceu a adsorção do RA19, em termos de fração residual, quantidade de corante adsorvido, velocidade de reação, e capacidade máxima de adsorção. / Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC – O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM – O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC’s mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously; furthermore, the adsorption by PAC and PAC – O3 is endothermic, while the adsorption by RM and RM – O3 is exothermic. The highest (216.4 mg/g) and the lowest (138.7 mg/g) adsorption capacity were obtained by PAC and PAC – O3, respectively. It was concluded that ozone negatively affects RB19 adsorption, in terms of residual fraction, amount of dye adsorbed, reaction rate and maximum adsorption capacity.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-08Bitstream added on 2014-06-13T20:38:37Z : No. of bitstreams: 1 erba_cm_me_ilha.pdf: 2751709 bytes, checksum: f13703e351afb548144d878131c5c8a2 (MD5) / O aumento na contaminação dos mananciais destinados ao abastecimento público por fármacos e sua freqüente ocorrência no ambiente aquático e na água potável tem levantado a questão sobre o seu impacto no ambiente e na saúde pública. Estes compostos constituem uma classe de micropoluentes ambientais de elevada persistência na água e de difícil remoção em sistemas convencionais de tratamento de água. Possuem alto potencial para bioacumulação e baixa biodegradabilidade, podendo ter efeitos adversos. O uso de filtro lento de areia com ação ecológica, melhor denominado como “Sistema de Purificação Ecológica”, representa uma promissora tecnologia de tratamento, em razão desta não necessitar da aplicação de produtos químicos, bem como sua constatada capacidade em remoção de diversos compostos. Através deste processo pode-se oferecer água de baixo custo, insípida, inodora, incolor e segura. Dentro do tanque de filtração ecológica estabelece-se entre os seres vivos, a relação de cadeia alimentar. O uso de filtros de carvão biologicamente ativado para remoção de fármacos vem sendo estudado, e mostrando grande eficiência. Nessa pesquisa foram aplicados quatro compostos farmacológicos diferentes (Diclofenaco, Naproxeno, Ibuprofeno e Paracetamol), e houve remoção de todos eles, tanto no FEco como no FCB durante as etapas 1, 2 e 3. Outros parâmetros analisados, como turbidez, coliformes totais e termotolerantes, também foram removidos. Foi identificada grande variedade de algas e cianobactérias no Filtro Ecológico, e os resultados obtidos permitem supor que tiveram importantíssima ação nesse filtro, sendo um dos compartimentos biológicos mais importantes, representando a base de toda a cadeia trófica deste sistema. As porcentagens de remoção dos fármacos foram: diclofenaco: 97,43%, ibuprofeno: 85,03%, naproxeno: 94,11% e paracetamol: 84,07% / The increase in the contamination of water sources for public supply by drugs and the frequent occurrence in the aquatic environment and drinking water has raised the question of its impact on the environment and public health. These compounds are a class of highly persistent environmental micropollutants in water and difficult to remove in conventional water treatment. Have high potential for bioaccumulation and low biodegradability, which can have adverse effects. The use of slow sand filter with eco- action, better known as Ecological Purification System, represents a promising treatment technology, because this does not require the application of chemicals, as well as its observed ability to remove various compounds. Through this process we can offer low-cost water, tasteless, odorless, colorless and safe.Within the ecological filtration tank is between living beings, the relationship of the food chain. The use of biologically activated carbon filters for removal of drugs has been studied, and showing great efficiency. In this research were applied four different pharmacological compounds (Diclofenac, Naproxen, Ibuprofen and Paracetamol) and there was removal of all of them, both as in FEco FCB during steps 1, 2 and 3. Other parameters, turbidity, total and thermotolerant coliforms were also removed. Was identified wide variety of algae and cyanobacteria in ecological filter, and the results obtained allow to suppose that they had important work in this filter, one of the most important biological compartments, representing the basis of the whole food chain of this system. The percentages of removal of drugs were: diclofenac: 97.43%, ibuprofen: 85.03%, naproxen, acetaminophen and 94.11%, 84.07%

A borra é um resíduo do processamento de café solúvel e representa, em média, 48% da quantidade de café verde utilizado no processo. Os altos volumes deste resíduo refletem em problemas ambientais para as indústrias. Muitos estudos estão sendo realizados a fim de se obter um destino nobre para o mesmo, porém poucos são aplicados pelas indústrias. O objetivo deste trabalho foi produzir carvão ativado a partir da borra de café solúvel, testar diferentes agentes ativantes (KOH, K2CO3, mistura de FeCl3 e ZnCl2), avaliar a influência do tratamento térmico, realizar a caracterização dos carvões obtidos, além de realizar teste de adsorção utilizando azul de metileno e verificar o ajuste aos modelos de Langmuir e Freundlich. A borra de café foi submetida à análise termogravimétrica, determinação de umidade e cinzas. Para a caracterização dos carvões ativados realizou-se análise de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção de azul de metileno, índice de iodo, caracterização textural. Realizou-se ensaios de adsorção para o carvão de maior área superficial a fim de verificar o ajuste às isotermas de Langmuir e Freundlich. A borra apresentou umidade de 59,17% ± 0,20, 0,32% ± 0,05 de cinzas e estabilidade térmica após 550ºC (sob atmosfera inerte). A avaliação através de FTIR mostrou que após a ativação os carvões apresentaram sítios oxidados, pela observação dos sinais em 3400 cm-1 (estiramento OH) e 1050 a 1200 cm-1(estiramento C-O). Verificou-se que o carvão ativado com KOH apresentou também vibração em 1743 cm-1 propondo a formação de grupamentos éster. O carvão ativado com KOH apresentou melhor desempenho nos ensaios de adsorção de azul de metileno e índice de iodo, enquanto aquele ativado com mistura de FeCl3 e ZnCl2 teve menor desempenho. O carvão ativado com K2CO3 apresentou resultados similares ao carvão comercial. Após o tratamento térmico, observou-se aumento na adsorção de azul de metileno e índice de iodo; exceto para aquele ativado com K2CO3. O agente ativante influenciou mais a adsorção de azul de metileno e índice de iodo que o tratamento térmico. A ativação química promoveu alteração nas propriedades texturais dos carvões obtidos, sendo que a área superficial aumentou 3,16 a 30,23 vezes em função do agente ativante utilizado; observou-se também aumento no volume total de poros. O carvão ativado com KOH apesentou maior área superficial e volume total de poros, seguido por aquele ativado com K2CO3, enquanto aquele ativado com mistura de FeCl3 e ZnCl2 apresentou os menores valores. Todos os carvões, entretanto, apresentaram predominância de microproros, antes e após o tratamento térmico. O tratamento térmico gerou aumento no volume de mesoporos nos carvões ativados com KOH e K2CO3, 2,64 e 5,30 vezes, respectivamente. O carvão ativado com KOH e tratado termicamente apresentou melhor ajuste ao modelo de isoterma de Langmuir, sendo que a constante qm, que representa a capacidade máxima de adsorção foi de 833,33 mg g-1 . / Coffee ground waste is a residue from soluble coffee production, representing about 48% of raw material quantity used in the process. The high quantities cause environmental problems in the industries. A lot of studies have being conducted to aggregate value to this residue, but they are not applied from industries. The objective of this work was produce activated carbon using coffee ground waste, test different activating agents (KOH, K2CO3, mix of FeCl3 e ZnCl2), evaluate the influence of heat treatment, characterize of the activated carbons, realize adsorption test using methylene blue and verify which isotherm model best fits. The precursor material was submitted to thermogravimetric analysis, moisture and ash. Activated carbons were characterized using the Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy, methylene blue adsorption, iodine value, textural characterization. Perform adsorption test with higher surface area carbon and verify which isotherm model best fits. The coffee ground waste had 59,17% ± 0,20 moisture, 0,32% ± 0,05 ash and thermal stability after 550ºC (inert atmosphere). FTIR evaluation showed that after chemical activation, carbons had oxidized sites, vibrations could be observed in 3400 cm-1 (stretching OH) e 1050 a 1200 cm-1 (stretching C-O). A peak in 1743 cm-1 suggested ester groups formation in carbon activated with KOH. Carbon activated with KOH exhibit the best performance on tests of iodine value and methylene blue adsorption, while that activated with mix of FeCl3 e ZnCl2 exhibit the worst performance. Carbon activated with K2CO3 showed similar adsorption capacity (iodine value and methylene blue) than commercial one. Methylene blue and iodine value increased after heat treatment; except for that carbon activated with K2CO3. Activating agents had more influence than heat treatment evaluating iodine value and methylene blue adsorption. Chemical activation promoted changes in the textural properties of the obtained carbons, and increased surface area from 3,16 to 30,23 times depending on the activating agent used; it is also noted increase in total pore volume. The activated carbon with KOH showed a higher surface area and total pore volume, followed by that activated with K2CO3, while that activated with mix of FeCl3 and ZnCl2 had the lowest values. All carbons, however, showed a predominance of microproros before and after heat treatment. The thermal treatment caused an increase in the volume of mesopores in the activated carbon with KOH and K2CO3, 2,64 and 5,30 times, respectively. The carbon activated with KOH and heat-treated showed a better fit to the Langmuir isotherm model, and the constant qm, that is the maximum adsorption capacity, was 833,33 mg g-1.