Orientadores: Telma Teixeira Franco, Aparecido dos Reis Coutinho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T03:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlbuquerqueJunior_EdenCavalcantide_D.pdf: 5506754 bytes, checksum: 149084e24491605061535d97418d544f (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: As microcistinas, hepatotoxinas, são os principais agentes tóxicos produzidos pelas cianobactérias. Essas toxinas vêm despertando atenções em razão do aumento do número de registros de florações tóxicas de cianobactérias em reservatórios destinados ao abastecimento público; da descoberta de novas toxinas e dos riscos associados a elas e do aumento de intoxicação aguda e crônica, tanto em animais como em seres humanos. A eficiência na remoção destas toxinas de água por carvão ativado depende de algumas características físico-químicas deste adsorvente, além da matéria-prima utilizada na sua obtenção. Neste trabalho, materiais como casca de macadâmia, endocarpo do coco seco e mesocarpo do coco verde da baía, bagaço de cana-de-açúcar e resíduo de madeira de pinus foram selecionados para obtenção de carvões ativados com potencial aplicação na remoção de microcistina de água potável. Os carvões ativados obtidos da madeira de pinus e bagaço de cana-de-açúcar apresentaram melhores estruturas porosas com ASEBET e Vmesoporos de 1586 e 1222 m2/g e 0,39 e 1,05 cm3/g, respectivamente. A partir de uma investigação da cinética e equilíbrio de adsorção da [D-Leucinal]MCYST-LR por estes dois carvões ativados pulverizados foi possível estimar uma remoção desta toxina acima de 98% em 10 minutos de contato, além de ter sido observada adsorção em monocamada desta toxina, com qm e KL de 161 e 200 J.lg/mg e 1,23 e 2,33 L/mg, respectivamente, estimados a partir do modelo linearizado de Langmuir. A adsorção daquela toxina em processo contínuo foi estudada em leitos fixos dos carvões ativados do endocarpo do coco seco e bagaço de canade-açúcar juntamente com dois carvões ativados amostrados de estações de tratamento de água de dois centros de hemodiálise brasileiros. Após a exaustão de cada leito, o que aconteceu entre 132 e 320 min, foi observado adsorção daquela toxina entre 0,05 J.lg/mg e 5,43 J.lg/mg. / Abstract: Microcystins, hepatotoxins, are the main toxic agents produced by cyanobacteria. A sharp increase in the number of cyanobacteria toxic blooms in drinking water reservoirs, the discovery of news variants of microcystins and the risks associated with them, and the increase of acute and chronic poisoning in animaIs and humans, has drew public attention to cyanobacteria toxins. The removal efficient of these toxins from water by activated carbon depends on physical chemical characteristics of this adsorbent and on the starting material used to prepare the activated carbono ln this work, macadamia nut shell, coconut shell, unripe coconut mesocarp, sugar cane bagasse and pinus wood waste were used to prepare activated carbon with potential application for removing microcystins. The activated carbons from pinus wood and sugar cane bagasse had the porous structures with highest Surface area and volume of mesopore of 1586 and 1222 m2/g and 0.39 and 1.05 cm3/g, respectively. These activated carbons were used to remove [D-LeucineJ]MCYSTLR from water. After 10 minutes of contact time, more than 98%of toxin was removed 19y the activated carbons. The microcystin adsorption monolayer, qm, in the activated carbons recovered 200 and 161 flg/mg, with the Langmuir adsorption constant, KL, of 2.33 and 1.23L/mg. Adsorption of [D-LeucineJ]MCYST-LR in continuos process was studied for a fixed-bed activated carbon prepared from coconut shell and sugar cane bagasse and for t~o comercial activated carbons samples from treatment water plants of two Brazilian hemodialysis centers. Saturation of the beds occurred after 132 to 320 min, and the adsorption capacity for that toxin varied from 0.05 flg/mg to 5.43 flg/mg. / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientadores: Jose Roberto Guimarães, Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-11T13:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moreno_FranciscoNavarro_M.pdf: 4932660 bytes, checksum: fcd2b44ce7307660ce7b34dec37ecae0 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: A proposta deste trabalho foi avaliar o desempenho individual do processo de lodos ativados por batelada (LAB) e da flotação por ar dissolvido (FAD) para tratar águas residuárias de uma indústria de reciclagem de embalagens plásticas com resíduo de óleo lubrificante, compostas pela água de lavagem dos frascos plásticos misturadas com esgoto sanitário. Para a realização da fase experimental do sistema LAB foram montados quatro reatores aerados operando em mistura completa, nos quais foi testada a influência da idade do lodo, assim como da biomassa de partida. Os sistemas operados com aeração prolongada foram os que apresentaram melhor eficiência para reduzir a DQO, a DBO5 e a turbidez, atingindo uns valores máximos de remoção iguais ao 92,9, 97,1, 98,8 %, respectivamente. Os resultados obtidos demonstraram que a utilização de uma biomassa de partida adaptada a tratar efluentes oleosos permitiu uma melhor eficiência de remoção dos óleos, variando entre 88,3 e 91,3 %. Para avaliar o segundo método em estudo, o FAD, foram realizados testes em escala de bancada utilizando aparelho floteste. Dois coagulantes químicos foram testados inicialmente, variando os valores de pH e dosagem. Com aquele que apresentou melhores resultados foi construído o diagrama de coagulação a fim de averiguar as regiões mais eficientes de trabalho. O ponto ótimo resultou em reduções nos valores de DQO, DBO5, O&G e turbidez de 90,2, 80,1, 99,0 e 99,6 %, respectivamente. Os dois sistemas de tratamento estudados demonstraram uma grande potencialidade de uso para tratar o tipo de efluente em estudo, porém, o sistema FAD revelou-se como a tecnologia mais adequada para tratar o efluente líquido gerado numa indústria de reciclagem de embalagens plásticas pós-uso de óleos lubrificantes / Abstract: In the present work, the treatment of the wastewater originated in a plastic container (containing originally lubricant oil) recycling industry was investigated. The purpose of this work was to study the individual efficiency to treat the industrial effluent, mixture of the plastic container washing process wastewater and sanitary wastewater, by activated sludge process operating in sequencing batch reactors (SBR) and dissolved air flotation (DAF). The experiments for the SBR processes were performed in four completely mixed aerated reactors, which were used to test the influence of the sludge age and the original biomass. The extended aeration system showed the best efficiency in the reduction of the main pollutants, with a removal of DQO, DBO5 and turbidity equal to 92.9, 97.1 and 98.8 % respectively. Oil reduction using a original biomass adapted to treat oil effluents was more effective (oil reduction of 88.3 and 99.1 %). To evaluate the second process, DAF, it was used a batch type lab-scale dissolved air flotation installation (floteste). Initially, two different coagulants were tested, in different pH values of effluent and coagulant doses. With the most efficient coagulant it was built the coagulation diagram. Under the optimal conditions, DAF system obtained a removal efficiency of DQO, DBO5, O&G and turbidity of 90.2, 80.1, 99.0 and 99.6 % respectively. It is concluded that the activated sludge process and DAF are technologies with a high potential to treat the liquid effluent originated in a plastic bottles containing originally lubricant oil recycling industry, notwithstanding DAF system was the most adequate methods / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Antonio Carlos Luz Lisboa, Aparecido dos Reis Coutinho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T16:07:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rombaldo_CarlaFabianaScatolim_M.pdf: 1092178 bytes, checksum: 2ec2370722d5936a064b2409f70c6bc8 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A recente preocupação com o meio ambiente tornou o pneu usado em um resíduo problemático para a sociedade. Várias são as alternativas para minimizar o número de pneus usados dispostos no meio ambiente, mas ainda não há soluções definitivas. Os pneus usados são difíceis de serem armazenados, ocupando grandes espaços. Para ser possível depositá-los em aterros, os pneus devem ser desintegrados, o que incide em custos e, embora minimize o volume ocupado, não resolve a questão da ocupação do espaço. Por outro lado, quando os pneus usados são descartados desordenadamente, tornam-se locais ideais para proliferação de insetos, diversos vetores de transmissão de doenças, além disso, oferecem risco de incêndio. O presente trabalho teve como objetivo investigar a pirólise para a borracha de pneu usado, visando a obtenção de carvão ativado (CA) a partir da fração sólida da pirólise, e a obtenção de óleo combustível como produtos que apresentam valor agregado. Para o processo de ativação física da fração sólida resultante da pirólise, alguns parâmetros de processo foram investigados, tais como: taxa de aquecimento, temperatura e tempo de ativação, natureza e fluxo do gás ativante. A ativação física do carvão (resíduo sólido da pirólise) apresentou resultados satisfatórios, pois foi obtido CA com área superficial específica de 200 m2.g-1 e rendimento médio de 39%. Para a obtenção do óleo combustível os parâmetros investigados foram: temperatura, taxa de aquecimento e pressão do reator. O óleo combustível obtido a vácuo apresentou poder calorífico de 9704 kcal.kg-1 e teor de enxofre da ordem de 1,40 % (em massa), e somente 0,21 % (vol.) de água, o que o caracteriza como um óleo combustível tipo A (ANP 80/99, de 30/4/1999). Já o óleo obtido em pressão atmosférica pode ser considerado um óleo combustível tipo B (ANP 80/99, de 30/4/1999), pois apresentou teor de enxofre da ordem de 0,93 % (em massa) e poder calorífico de 9824 kcal.kg-1. Todas essas características indicam que a fração líquida da pirólise da borracha de pneu pode ser usada como óleo combustível / Abstract: The current concern with the environment has spawned rising worries about scrap tyres, which have turned an awkward residue. Several alternatives have been proposed to deal with the problem, yet no one has proved to be definitive. Scrap tyres are difficult to be stored, usually demanding large areas. To be dumped in landfills they must first be chopped, which increases cost. When inadequately dumped they offer perfect environments for mosquitoes breeding, which may impose health hazards. The objective of this investigation was to assess the pyrolysis of tyres in order to produce fuel oil (liquid fraction), fuel gas (gas fraction) and a solid residue used as feedstock for activated coal (AC) production. For the physical activation of the solid residue, several operating conditions were investigated: heating rate, activation temperature, activation time, quality and flow of the activating gas. The activation process yield was 39 % and the AC specific surface area was 200 m2.g-1. The pyrolysis process variables investigated were: temperature, heating rate and pressure. The fuel oil obtained under vacuum presents heating value of 9704 kcal kg-1 and sulphur content of 1.40 %, which places it under the category of type A fuel oil , according to ANP 80/99. The fuel oil produced at atmospheric pressure was classified as type B, with heating value of 9824 kcal kg-1 and sulphur content of 0.93 %. The oil characteristics indicate that they can be consumed as fuel oil / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Este estudo apresenta anÃlises de dados experimentais de ciclos de carga e descarga em um vaso protÃtipo de armazenamento de gÃs natural adsorvido (GNA) em um leito de carvÃo ativado, comparados com simulaÃÃes obtidas com um modelo matemÃtico proposto para prever o comportamento da pressÃo, temperatura mÃdia e massa armazenada e disponibilizada de gÃs natural num dado recipiente. Para validar o modelo, cada parÃmetro de entrada foi calculado independentemente atravÃs de anÃlises das caracterÃsticas texturais da amostra de carvÃo utilizada e do levantamento de isotermas de equilÃbrio de adsorÃÃo de metano no mesmo carvÃo. TambÃm foram determinadas as isotermas de adsorÃÃo de etano, propano e butano, constituintes do gÃs natural (GN) em menores proporÃÃes, para avaliaÃÃo da influÃncia da composiÃÃo na eficiÃncia do processo de armazenamento. As anÃlises das caracterÃsticas texturais foram conduzidas num aparato volumÃtrico atravÃs da obtenÃÃo de isotermas de nitrogÃnio a 77 K. Os dados de equilÃbrio de adsorÃÃo dos componentes do GN foram adquiridos com auxÃlio de uma balanÃa de suspensÃo magnÃtica. Numa etapa inicial foram utilizados experimentos com gÃs natural e simulaÃÃes com metano puro. Os resultados mostraram discrepÃncias nas previsÃes do modelo, conduzindo-nos à conclusÃo de que à inadequado assumir que o gÃs natural apresenta comportamento semelhante ao de seu componente em maior proporÃÃo, o metano, para este caso. A partir deste fato, as simulaÃÃes foram comparadas com experimentos usando metano puro e uma boa concordÃncia foi observada nas comparaÃÃes dos resultados. A pressÃo e a massa armazenada foram preditas satisfatoriamente bem e, apesar dos efeitos tÃrmicos nÃo precisamente levados em conta no modelo, foi observada uma concordÃncia razoavelmente boa entre simulaÃÃo e experimento para a temperatura mÃdia dentro do recipiente. Conclusivamente, o modelo foi satisfatÃrio para a previsÃo dos fenÃmenos envolvidos num processo de armazenamento de GNA. / 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 sampleâs 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.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T18:15:05Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Vera Lúcia Imbiriba Bentes.pdf: 8262691 bytes, checksum: feba34a762a7b4ee478bd00a148d822c (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T18:15:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Vera Lúcia Imbiriba Bentes.pdf: 8262691 bytes, checksum: feba34a762a7b4ee478bd00a148d822c (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T18:15:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_Vera Lúcia Imbiriba Bentes.pdf: 8262691 bytes, checksum: feba34a762a7b4ee478bd00a148d822c (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / Activated charcoal (CA) are widely used for the removal of environmental pollution through the process of absorption, and can be produced from the biomass of agro-industrial residues. The CA, when imbued with iron oxide leads to the formation of composites that usually have a high oxidative power and are capable of absorbing organic and inorganic contaminants. These composites when constituted of iron ions (Fe3+/Fe2+) in the presence of H2O2 under UV irradiation, generate highly oxidant hydroxyl radicals (HO•) that are capable of completely degrade organic pollutants. The reaction is classified as photo-Fenton heterogeneous, or rather Advanced Oxidative Process (POA). Therefore, composite materials (CP’s) were prepared based on iron phosphates (mixture of H3PO4 and Fe(NO3)3•9H2O) added on CA composed of residues of açaí seeds and tucumã endocarps, respectively, through pyrolysis at temperatures ranging from 400 to 500 oC, for removal of the methylene blue dye (AM) and lead ion (Pb2+) in aqueous solution. The materials obtained were characterized by the analytical techniques: FTIR. MEV, DRX, TGA/DTG and absorption/desorption of N2 (BET). The Rietveld refinement of the DRX data from the composites showed two crystalline phases of iron phosphates, Iron III tris-phosphates [Fe(PO3)3] and Iron II tetrametaphosphate (Fe2P4O12), both incorporated in the carbonate matrix (CA). The absorption tests of the materials towards AM were >90% for all CA’s and <23.5 % for CP’s after 180 min of contact. While, the removal capacity of trace metals, Pb2+, by the CA’s and CP’s tested, varied between 11.0 and 29.3 % of removal by absorptive process. All CP’s showed a removal capacity of > 97 %, for the time of contact of 240 min, combining the process of absorption and Photo-Fenton Heterogeneous oxidative degradation. / Os carvões ativados (CA’s) são amplamente utilizados na remoção de poluentes ambientais através do processo de adsorção, e podem ser produzidos de biomassas de resíduos agroindustriais, agregando valor e reduzindo o impacto ambiental devido aos descartes inadequados desses resíduos. A combinação do CA com íons ferro pela impregnação térmica forma compósitos (CP´s) com propriedades adsorvente e oxidativa capazes de remover contaminantes orgânicos e inorgânicos presentes em ambientes aquáticos. Esses CP´s quando constituídos de íons ferro (Fe3+/Fe2+) na presença H2O2 sob irradiação ultravioleta geram radicais hidroxilas (HO•), espécie altamente oxidante, com capacidade de degradar por completo os poluentes orgânicos via Processo Oxidativo Avançado do tipo foto-Fenton heterogêneo. No presente trabalho foram preparados CA´s a partir da impregnação térmica 400 e 500 oC, respectivamente, da mistura de resíduo (caroços de açaí ou endocarpo do tucumã moídos) e ácido fosfórico (H3PO4) na proporção 1:1. Para os CP´s repetiu-se o procedimento acrescentando a mistura, o nitrato férrico nonahidratado [Fe(NO3)39H2O]. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas analíticas de FTIR, MEV, DRX, TGA/DTG e adsorção/dessorção de N2 (BET). Os dados de DRX dos CP´s submetidos ao refinamento Rietveld mostraram duas fases cristalinas majoritárias de fosfatos de ferro, tris-fosfato de Ferro III [Fe(PO3)3] e tetrametafosfato de Ferro II (Fe2P4O12), ambos incorporados na fase não cristalina, amorfa, típica de CA. Os testes de adsorção pelos CA’s apresentaram capacidade de remoção média de 92 % para 180 min, devido as suas elevadas áreas superficiais entre 904 a 1.137 m2 g-1. Enquanto que os CP’s, nas mesmas condições tiveram remoção média de 23,5 %, em seguida a esses sistemas foram adicionados H2O2 e irradiados com UVC de 233 nm por mais 60 min promovendo a degradação oxidativa via processo foto-Fenton heterogêneo que atingiu remoção acumulada média de 98,2 %. Os ensaios de remoção do íon metal traço Pb2+ pelos CA’s e CP’s tiveram valores médios de 11,0 e 29,3 %, respectivamente, de remoção via processo adsortivo.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A qualidade do ar e a preocupaÃÃo com o meio ambiente e a saÃde da populaÃÃo tÃm influenciado as regulamentaÃÃes de emissÃes veiculares. A exemplo de ÃrgÃos governamentais em todo o mundo, a AgÃncia Nacional do PetrÃleo, GÃs Natural e BiocombustÃveis (ANP) do Brasil tem estabelecido cronogramas de reduÃÃo drÃstica de sulfurados no diesel e na gasolina nos Ãltimos anos. A hidrodessulfurizaÃÃo (HDS) à o processo classicamente utilizado atualmente para reduzir o teor de enxofre em correntes de hidrocarbonetos. No entanto, o processo HDS à caro, pois requer elevadas temperaturas e pressÃes e hidrogÃnio, podendo levar à saturaÃÃo de compostos olefÃnicos, o que compromete a octanagem da gasolina. Dessa forma, atenÃÃo especial vem sendo dada ao uso da adsorÃÃo para remoÃÃo de compostos sulfurados que poderà complementar ou â em alguns casos â substituir os processos existentes de hidrotratamento (HDT). Esse processo de adsorÃÃo pode ser realizado a temperatura e pressÃo ambiente. Neste trabalho foi realizado um estudo de remoÃÃo de enxofre a partir de soluÃÃes tiofeno/n-hexano, tiofeno/n-octano e tiofeno/tolueno/n-octano e um estudo de seletividade tiofeno/tolueno utilizando como adsorvente o carbono ativado 830 W da Norit (Holanda). O material foi caracterizado texturalmente por adsorÃÃo de N2 a 77 K. Os resultados indicaram ser um material microporoso. A adsorÃÃo do tiofeno em n-hexano e a seletividade tiofeno/tolueno foi avaliada usando a tÃcnica experimental de banho finito com cromatografia headspace. A isoterma de adsorÃÃo obtida em headspace apresentou um comportamento desfavorÃvel para o tiofeno e o adsorvente estudado foi seletivo pelo tolueno em relaÃÃo ao tiofeno, sendo observado um ponto de saturaÃÃo em razÃes lÃquido/sÃlido inferiores a 4%. Jà a adsorÃÃo do tiofeno em n-octano e em n-octano/tolueno foi avaliada atravÃs de um estudo dinÃmico de adsorÃÃo usando uma coluna de leito fixo com uma vazÃo de 0,5 mL/min a duas temperaturas distintas com concentraÃÃo de alimentaÃÃo na faixa de 275 a 1000 ppm. As isotermas de equilÃbrio assim obtidas encontram-se na regiÃo de Henry (linear) com a constante de adsorÃÃo K = 3,7 e 3,0 para temperaturas de 30 ÂC e 45 ÂC, respectivamente. Obteve-se para concentraÃÃo de 1000 ppm sem tolueno uma quantidade adsorvida de 0,035 mmolS/gads, que se reduz para 0,020 mmolS/gads na presenÃa do aromÃtico (20 % vol.). Pode-se observar que â em toda a faixa de concentraÃÃes de sulfurado estudada â a quantidade de tiofeno adsorvida diminuiu consideravelmente na presenÃa do tolueno. Curvas de breakthrough do tiofeno em n-octano foram simuladas segundo um modelo matemÃtico que considera fluxo axialmente disperso e transferÃncia de massa descrita por uma aproximaÃÃo de forÃa motriz linear (LDF). O modelo foi resolvido numericamente por colocaÃÃo ortogonal em elementos finitos, utilizando o software comercial gPROMS. O modelo matemÃtico proposto representou razoavelmente os dados experimentais, especialmente para concentraÃÃo de 1000 ppm. A constante de tempo de transferÃncia de massa foi o parÃmetro de ajuste entre as simulaÃÃes e os dados experimentais, estimando-se valores mÃdios de 3,3 e 2,2 min-1 a 30 e a 45 ÂC, respectivamente. / Concerns with environmental protection and human health have had a remarkable impact on vehicle emissions regulations. Following similar policies of governmental agencies worldwide, Brazilian AgÃncia Nacional do PetrÃleo, GÃs Natural e BiocombustÃveis (ANP) has established a timetable for drastic reduction of sulfur content in diesel and gasoline in the last few years. Hydrodesulfurization (HDS) is the industrial process being currently employed for this matter. However, the HDS process is costly and, to achieve deeper desulfurization levels, it would require higher hydrogen pressure, which may eventually lead to the saturation of olefinic compounds, causing a decrease in gasoline octane number. Therefore, special attention has been given to the use of adsorption for additional removal of sulfur compounds from effluent streams of existing hydrotreatment (HDT) plants. Adsorption processes may operate under mild temperature and pressure conditions. In the present work, desulfurization in thiophene/n-hexane, thiophene/n-octane and thiophene/toluene/n-octane mixtures were conducted, together with a study of thiophene/toluene selectivity, all experiments using activated carbon 830 W by Norit (Netherlands) as sorbent. The adsorbent was characterized texturally by adsorption/desorption of N2 at 77 K and results showed it to be a microporous material. Adsorption of thiophene from n-hexane solutions and thiophene/toluene selectivity were carried out using the experimental technique of headspace chromatography finite bath. Adsorption isotherms thus obtained showed unfavorable behavior and the adsorbent selectively adsorbs toluene as compared to thiophene, reaching maximum selectivity on liquid/solid ratio of less than 4%. Adsorption of thiophene in n-octane and n-octane/toluene (4:1 vol.) was assessed by fixed bed experiments performed under a flow rate of 0.5 mL/min, two different temperatures and sulfur concentration in the feed ranging from 275 to 1000 ppm. Adsorption isotherms thus measured fall within the Henryâs Law region (linear) with dimensionless adsorption constants of 3.7 and 3.0 at 30 ÂC and 45 ÂC, respectively. For the feed concentration of 1000 ppm in n-octane, the measured dynamic adsorption capacity was 0.035 mmolS/gads, which was reduced to 0.020 mmolS/gads when toluene was present. Regardless the inlet sulfur concentration, the amount of adsorbed thiophene decreased considerably in the presence of the aromatic compound. Breakthrough curves of thiophene in n-octane were simulated according to a mathematical model that assumed axially dispersed flow and mass transfer described by a linear driving force approximation (LDF). The model was solved numerically by orthogonal collocation in finite elements, using the commercial solver gPROMS. The proposed model matched experimental data reasonably well, especially for the feed concentration of 1000 ppm. The LDF time constant was the tunable parameter between simulations and experimental data and the best average values were found to be 3.3 and 2.2 min-1 at 30 and 45 ÂC, respectively.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:19:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alaine de Brito Guerra.pdf: 1787696 bytes, checksum: 6bd0b35ebf464af75d4afd011fb94e39 (MD5) Previous issue date: 2012-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Usually, conventional water purification technology with eutrophic waters (high density of cyanobacteria and dissolved toxins) does not guarantee that the water produced is within the maximum allowable concentration of 1.0 µg/L of microcystin (Decree 2914/2011). Additional processes are needed, and the use of activated carbon is considered effective to reduced or eliminate those toxins. The present study aimed to evaluate in a bench-scale the removal of microcystin-LR in water supplies using conventional treatment followed by adsorption with granular activated carbon. The experiment was conducted in two stages. In the first stage coagulation assays were performed with the evaluation of five coagulants (with and without the use of polymers as auxiliaries) in order to select the most appropriate coagulant and its concentration to the water under investigation. The second stage were coagulation / flocculation tests and sedimentation using the conditions defined in the first step with raw water with an addition of a defined concentration of microcystin-LR extract. The extracted was obtained from the culture of a toxigenic strain of Microcystis aeruginosa. The final effluent was decanted in the jar test and stored. Two peristaltic pumps adduced the reserved water to the sand filters; the sand filter effluent was distributed to two columns of granular activated carbon with different particle size (0.42 to 1.40 and 0.60 to 2.36 mm). The results of coagulation assays showed the best results of removal of apparent color, turbidity, phytoplankton and particular true color, which is a strong competitor for the adsorption sites of activated carbon, with the polyaluminum chloride (dosage of 9.92 mg L -1 of Al 3 + and pH between 5 and 6, without the addition of alkalizing or acidifying). The conventional treatment steps were not efficient for microcystin-LR removal while the granular activated carbon from coconut showed high percentages of removal (80 to 100%). Although no statistically significant differences were observed in the removal of MC-LR between the different particle size, the had breakthrough coal to the smaller particle size (CC2) occurred in a shorter contact time (2 hours) which eventually reflected in a lower qe (2.1 µg/g) and a higher rate of use (8.09 gCAG / Lwater) when compared to the smaller particle size (CC1) that showed the best performance both in terms of qe (8.9 µg/g) as the rate use of (1.93 gCAG / Lwater) confirming its use in actual scale, since it ensures an effluent concentration below the Decree 2914/11 for a longer time and using a smaller quantity of coal. / Usualmente, a potabilização de águas eutrofizadas com alta densidade de cianobactérias e toxinas dissolvidas pela tecnologia convencional não garante que a água produzida esteja dentro dos valores máximos permissíveis de 1,0 µg/L de microcistina (Portaria 2914/2011). Processos adicionais são necessários, e o uso de carvão ativado é considerado medida eficaz na solução deste problema. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo principal avaliar em escala de bancada a remoção de microcistina-LR em água para abastecimento, utilizando tratamento convencional seguido de adsorção por carvão ativado granular. O experimento foi realizado em duas etapas. Na primeira, foram realizados ensaios de coagulação com avaliação de cinco coagulantes (com e sem o emprego de polímeros como auxiliares) para o estabelecimento do mais apropriado para a água em estudo. Na segunda etapa, foram realizados ensaios de coagulação/floculação e sedimentação de acordo com as condições definidas na etapa supracitada, utilizando água bruta com adição de uma concentração definida de extrato de microcistina-LR proveniente do cultivo de Microcystis aeruginosa. O efluente final decantado nos jarros do jar test foi armazenado, e em seguida aduzido a filtros de areia cujo efluente se distribuía para duas colunas de carvão ativado granular de diferentes granulometrias (0,42 - 1,40 e 0,60 - 2,36 mm). Os resultados dos ensaios de coagulação mostraram que o cloreto de polialumínio, na dosagem de 9,92 mg.L-1 de Al 3+e pH entre 5 e 6 (sem adição de alcalinizante ou acidificante), apresentou os melhores resultados em termos de remoção da cor aparente, turbidez, fitoplâncton e em especial da cor verdadeira que se apresenta como forte competidora pelos sítios de adsorção do carvão ativado. As etapas que compõem o tratamento convencional se mostraram pouco eficientes na remoção da microcistina-LR, enquanto que o carvão ativado granular de casca de coco apresentou elevados percentuais de remoção (entre 80 a 100%). Apesar de não ter sido observada diferenças estatisticamente significativas na remoção da MC-LR entre as diferentes granulometrias, o transpasse no carvão de maior granulometria (CC2) ocorreu em um menor tempo de contato (2 horas) o que acabou refletindo em um menor qe(2,1 µg/g) e uma maior taxa de uso (8,09gCAG/Lágua) quando comparado ao de menor granulometria (CC1) que apresentou melhor desempenho tanto em relação ao qe(8,9 µg/g) como pela taxa de uso de (1,93gCAG/Lágua) confirmando seu uso em escala real, uma vez que garante um efluente com concentração inferior ao que estabelece a Portaria 2914/11 por mais tempo e utilizando uma menor quantidade de carvão.

Made available in DSpace on 2015-09-25T12:22:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Marilia Guimaraes Couto.pdf: 2626367 bytes, checksum: afc3e94081d8927536881dca819ee34b (MD5) Previous issue date: 2014-03-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Biological processes of wastewater treatment systems can suffer operational instability caused by the presence of toxic pollutants in concentrations that inhibit the activity of organisms present. Heavy metals have received most attention, since, even in minute concentrations, some are extremely toxic to a wide variety of organisms. From this assumption, the present study aimed to evaluate the toxicity of hexavalent chromium [Cr(VI)] for microbial biomass of activated sludge systems using respirometry as evaluation tool. for assessment of acute and chronic Cr(VI) toxicity at six concentrations (5, 10, 20, 40, 80 and 160mg/L) were studied. An experimental investigation was carried out with two pilot scale activated sludge systems (RBS1 and RBS2) operated simultaneously under sequencing batch regime. The first RBS1 received sewage, while the second , RBS2 , a part from sewage also received the potassium dichromate. The excess sludge RBS2 was compared with that of RBS1 for analysis of chronic toxicity of chromium. Sudden additions of chromium sludge RBS1 allowed evaluation of acute toxicity. Through respirometric tests it was possible top determine the maximum specific growth rate (µ ) of heterotrophic and autotrophic bacteria, used in this work as the main criterion for assessing the kinetics of processes using organic material and nitrification respectively. COD, TKN and total volatile and fixed suspended solids were also analyzed. Using RBS1-control reactor as a reference for maximum growth of microorganisms, the results showed that in the acute toxicity tests heterotrophic bacteria react at all concentrations Cr(VI), reducing (µ ) in more than 50 % when exposed to 20mgCr(VI)/L autotrophic obtained half (µ m ) of 5mgCr(VI)/L, showing complete inhibition with 160mgCr(VI)/L. In chronic toxicity tests heterotrophic bacteria showed maximum growth range of 85% to 40mgCr(VI)/L, whereas the daily addition of Cr(VI) to microorganisms favored acclimation, whereas autotrophic reacted only in the early days of addition of Cr(VI). / Os processos biológicos de sistemas de tratamento de águas residuárias podem sofrer instabilidade operacional ocasionada pela presença de poluentes tóxicos em concentrações que inibem a atividade dos organismos presentes. Os metais pesados têm recebido maior atenção, uma vez que, mesmo em quantidades mínimas, alguns são extremamente tóxicos, para uma grande variedade de organismos. A partir desse pressuposto, o presente estudo teve como objetivo principal avaliar a toxicidade de cromo hexavalente [Cr(VI)] para a biomassa microbiana de sistemas de lodo ativado, usando a respirometria como técnica de avaliação. Para avaliação da toxicidade aguda e crônica de Cr(VI) em sistema de lodo ativado foram estudadas seis concentrações (5mg/L; 10mg/L; 20mg/L; 40mg/L; 80mg/L; 160mg/L). Na investigação experimental foram operados dois reatores RBS1 e RBS2 simultaneamente, em regime de bateladas sequenciais. O primeiro RBS1 recebia esgoto, enquanto o segundo, RBS2, recebia além do esgoto, também dicromato de potássio. O lodo de excesso do RBS2 era comparado com o de RBS1 para análise da toxicidade crônica do cromo. Adições repentinas de cromo ao lodo de excesso do RBS1 permita a avaliação da toxicidade aguda. Por meio dos testes respirométricos foi possível determinar a taxa de crescimento específico máxima (µ ) das bactérias heterotróficas e autotróficas, adotada neste trabalho como o principal parâmetro de avaliação da cinética dos processos de utilização de material orgânico e de nitrificação respectivamente. Também foram analisados DQO, NTK e sólidos suspensos totais, voláteis e fixos. Utilizando o RBS1-reator controle, como referência de crescimento máximo dos microrganismos, os resultados demonstraram que nos testes de toxicidade aguda as bactérias heterotróficas reagiram em todas as concentrações de Cr(VI), reduzindo o (µ m ) em mais de 50% quando expostas a 20mgCr(VI)/L, as autotróficas obtiveram metade do (µ m ) em 5mgCr(VI)/L, apresentando inibição total com 160mgCr(VI)/L. Nos testes de toxicidade crônica as bactérias heterotróficas apresentaram faixa ótima de crescimento de 85% com 40mgCr(VI)/L, visto que à adição diária de Cr(VI) aos microrganismos favoreceram a aclimatação, enquanto que as autotróficas só reagiram nos primeiros dias de adição de Cr(VI).

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

A maioria dos efluentes pode ser facilmente tratada com reatores biológicos que oferecem boa eficiência na remoção da matéria orgânica. Contudo, a existência de compostos tóxicos ou de baixa biodegradabilidade dificulta o processo e, às vezes, impede que o mesmo seja feito. Na tentativa de minimizar a toxicidade e aumentar a biodegradabilidade, os Processos Oxidativos Avançados (POA) são uma alternativa viável. Os POA consistem na geração de fortes oxidantes \"in situ\" que reagem então com a matéria orgânica. O principal agente oxidante, gerado pelos POA, são os radicais hidroxila (&bull;OH), que possuem um alto potencial de oxidação. Este trabalho teve por objetivo estudar, em escala laboratorial, a remoção de cor obtida pelo acoplamento de um reator de lodo ativado com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV), no tratamento do efluente de uma indústria de produtos de madeira, otimizando a concentração do catalisador, a temperatura e o pH, observando também a seqüência de tratamento, ou seja o reator fotocatalítico como pré- e pós-tratamento. O efluente e o lodo utilizados foram cedidos pela indústria de Faber-Castell em São Carlos. O tempo de retenção hidráulica (TRH) do reator de lodo ativado foi de 3 horas, com uma parada para a sedimentação de 30 minutos (tempos semelhantes aos utilizados pela empresa). A fotocatálise foi realizada em um reator encamisado com a irradiação de uma lâmpada de média pressão de Hg (250 W), a 20 cm da lâmina de líquido (volume efetivo de 100 mL), com agitação magnética de 45 rpm. O reator biológico utilizado no laboratório removeu boa parte da DQO do efluente, de 85-90% de remoção, porém não houve descoramento. Quando a fotocatálise foi utilizada como pós-tratamento, a remoção de cor foi de 93% em uma hora de irradiação e houve um total desaparecimento da ecotoxicidade do efluente. Ao se avaliar a fotocatálise como pré-tratamento do reator de lodo ativado, em uma hora de irradiação, houve pouca diminuição na intensidade de cor do efluente (60%) e a ecotoxicidade continuou alta. No entanto, ao se aumentar o tempo para 5 horas e 30 minutos houve um descoramento de quase 90%, somente com a fotocatálise. A cinética de descoramento, para o reator utilizado como pós-tratamento se ajustou a um modelo de primeira ordem com uma constante de velocidade (k) de (5,0 &plusmn; 0,57) × 10-2 min-1 e um R2 = 0,996. Quando o efluente bruto foi tratado primeiramente com a fotocatálise, a cinética de descoramento foi de ordem zero, com um R2 = 0,992, e uma constante de velocidade (k) de (2,60 &plusmn; 0,24) × 10-2 u.a. min-1. Conclui-se que o tratamento oxidativo avançado é uma ferramenta útil no descoramento do efluente estudado, tanto para pré ou pós-tratamento do reator biológico de lodo ativado. Porém, a melhor seqüência de reatores foi a que utilizou a fotocatálise como pós-tratamento, trabalhando com as condições, temperatura 25&deg;C, pH 7 e concentração de dióxido de titânio de 2,0 g L-1, tendo havido uma redução de 93% da cor. Quando o reator fotocatalítico foi usado como pré-tratamento, nas condições pH 5,7, temperatura 25&deg;C e concentração de titânio de 0,42 g L-1 TiO2, houve um descoramento de 60%. / Generally, wastewaters can be easily treated by biological reactors with a good efficiency regarding organic matter removal. However, the process can be impaired in the presence of compounds that are toxic or have low biodegradability. Advanced Oxidation Processes (AOPs) may be a choice to oxidize these compounds and minimize their toxicity and/or increase biodegradability. AOPs are based in the \"in situ\" generation of strong oxidants that reacts with the organic matter. The most important oxidant agent generated by AOPs is the hydroxyl radical (&bull;OH), as they have a high oxidation potential. The aim of this work is to study, in laboratory scale, the decolorization achieved by the combination of an activated sludge reactor with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV), in the treatment of a wood\'s industry wastewater, optimizing catalyst concentration, temperature, and pH, also observing the treatment sequence, that is, photocatalysis prior or after the activated sludge reactor. The wastewater and the sludge were collected at Faber-Castell, São Carlos. The Hydraulic Retention Time (HRT) of the activated sludge reactor was 3 hours, with an interruption in the aeration of 30 minutes (same time used in the industry). Photocatalysis was carried out in a jacketed reactor with the irradiation of a medium pressure mercury lamp (250 W), away 20 cm from the wastewater surface (effective volume of 100 mL), magnetic stirred at 45 rpm. The biological reactor removed almost all COD of the effluent (85-90%), although color was not removed. When photocatalysis was used after the activated sludge reactor, color removal reached 93% in one hour of irradiation, as well as the complete detoxification of the wastewater. When photocatalysis as used as a pre-treatment, there was a color removal of 60% the ecotoxicity did not change. However, color removal increased to 90% with an irradiation time of 5 hours and 30 minutes. The photocatalytic decolorization kinetics (post-treatment) followed a first order model, with a constant (k) of (5.0 &plusmn; 0.57) × 10-2 min-1 and a R2 of 0.996. When the effluent was first treated with photocatalysis, the kinetics showed a zero order behavior, with a R2 = 0,992 and a of (2.60 &plusmn; 0.24) × 10-2 u.a. min-1. Photocatalysis is a good choice for removing the color of this effluent, regardless of the sequence tested. However, the best choice is to use photocatalysis prior to the biological treatement, as a 93% color removal was achieved, working with pH 7.0, 25&deg;C and 2 g L-1 TiO2. Only 60% of color removal was observed when the wastewater was photocatalytic pretreated, with pH 5.7, 25&deg;C, and 0.42 g L-1 TiO2.