O uso de biomassa assume relevante importância no Brasil devido à intensa atividade agrícola e às grandes quantidades de resíduos agroindustriaisgerados. A solução desse problema é um grande desafio para os pesquisadores e o objetivo dos processos propostos não deve apenas reduzir a quantidade de resíduos, mas também agregar valor a esses materiais. A pirólise é uma técnica já estabelecida para transformação da biomassa em produtos sólidos (biochar), líquidos (bio-óleo) e gasosos por aquecimento em atmosfera inerte. A caracterização dos principais produtos (bio-óleo e biochar) a partir da pirólise, o aprimoramento das propriedades do biochar por ativação da sua superfície e sua utilização como adsorvente para metais em solução aquosa foram objetos de estudo desse trabalho. Foram utilizadas as biomassas de fibra de coco verde (FCV), resíduo da indústria do café (pele de prata - RIC), palha e bagaço de cana-de-açúcar (PC e BC). Os bio-óleos produzidos foram caracterizados por GC×GC/qMS O biochar foi ativado quimicamente, caracterizado e avaliado como adsorvente de cobre (II) em soluções aquosas. Os resultados mostram bio-óleos com grandes quantidades de fenóis, com potencial uso na indústria da química fina. No bio-óleo de pele de prata, também foi encontrada uma quantidade considerável de compostos nitrogenadosos quais têm possibilidade de uso em indústrias farmacêuticas. Os biochars ativados apresentaramelevada área superficial, formados por micro e meso poros e comexcelente capacidade de adsorção, principalmente para os carvões ativadosoriundos da pele de prata (RIC) e da palha de cana-de-açúcar (PC). Estes resultados indicam a possibilidade de uso integrado dos produtos da pirólise dentro de um conceito de biorrefinaria, onde se parte de um resíduo descartável e se chega a produtos de elevado valor agregado, com rejeito mínimo ao final do processo. / The use of biomass is very important in Brazil due to the intense agricultural activity and the large amounts of agroindustrial residues generated. The solution to this problem is a major challenge for researchers and the aim of the proposed processes should not only reduce the amount of waste but also add value to these materials. Pyrolysis is an established technique for transforming biomass into solid (biochar), liquid (bio-oil) and gaseous products by heating in an inert atmosphere. The characterization of the main products (bio-oil and biochar) from pyrolysis, the enhancement of the properties of the biochar by surface activation and its use as an adsorbent for metals in aqueous solution are objects of study of this work. The biomass of green coconut fiber, coffee industry residue (silverskin) and sugar cane residues (bagasse and straw) were used. The biooils produced were characterized by GC×GC/qMS Biochar was chemically activated, characterized and evaluated as a copper (II) adsorbent from aqueous solutions. The results showed bio-oils with high amounts of phenols, which can be used in the fine chemicals industry. On the bio-oil from silverskin, considerabe amounts of nitrogen compounds were also found and these compounds have possibility of use in pharmaceutical industries. The activated biochars showed high surface area, formed by micro and meso pores and with excellent adsorption capacity, mainly for biochars originating from silverskin and sugarcane straw. These results indicate the possibility of integrated use of these materials within a concept of biorefinery, beginning with a disposable waste and ending with products of high added value and minimum waste at the end of the process.

Orientador: Antonio Carlos Luz Lisbôa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferraz_DanielleLacerdaLupetti_M.pdf: 2035064 bytes, checksum: 6ca32474439698039670ca4037e4bfcf (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A crescente demanda de derivados de petróleo proporciona cada vez mais a necessidade desses produtos na sociedade atual. Este fato é reconhecido pelo desenvolvimento do país, com investimentos e desenvolvimentos em produtos energéticos e não energéticos oriundos do processamento do petróleo e, como consequência, são gerados grandes volumes de efluentes, em que os componentes fenólicos são presentes contaminantes comuns. Tratam-se de compostos tóxicos, carcinogênicos e que possuem boa solubilidade em água e baixa capacidade de biodegradação. Levando-se em conta esse aspecto, este estudo propôs mitigar os impactos ambientais utilizando o processo de adsorção em carvão ativado para remoção de fenóis. Para o desenvolvimento dessa pesquisa foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o petróleo, algumas consequências geradas devido ao seu processamento, apresentando também técnicas de tratamento do efluente água fenólica, selecionando a adsorção como método mais eficiente e econômico para o tratamento, além do estudo experimental realizado para analisar a viabilidade técnica do tratamento, em que a caracterização do adsorvente e o conhecimento da dinâmica de adsorção são imprescindíveis para esse estudo. Os métodos de caracterização utilizados foram: análise granulométrica, umidade, massa específica real, bulk density, morfologia de superfície, área superficial, grupos funcionais, pH e análise elementar. Para um estudo mais abrangente dos fatores operacionais foi avaliada a zona de transferência de massa (ZTM) em relação à vazão de alimentação, indicando que a vazão com menor valor de ZTM foi de 3 mL min-1; foi estudado o efeito da temperatura de adsorção por banho infinito indicando que a melhor temperatura de operação, dentre as estudadas, foi de 20°C. Resultados obtidos pelo estudo mostraram que a adsorção de fenóis utilizando carvão ativado granular apresentou boas eficiências, em que a capacidade de adsorção de fenóis por unidade de massa de carvão ativado até o ponto de ruptura e saturação do leito foram 57,7 mg g-1 e 185,2 mg g-1 respectivamente para condição de vazão 3 mL min-1, granulometria do adsorvente 0,855 mm, temperatura ambiente, pH=10 e concentração de 4000 ppm em massa do efluente. Ainda, foi construído uma isoterma de adsorção e os dados de equilíbrio foram correlacionados utilizando os modelos de Langmuir e Freundlich, em que o modelo de Langmuir foi o que melhor representou os dados de equilíbrio no processo / Abstract: The increasing demand of petroleum derivative provides more and more need for these products in current society. This fact is recognized by the development of the country, with investments and developments in energy and non-energy products from the processing of petroleum and, therefore, has generated large volumes of effluent, in which the phenolic compounds are common contaminants. These are toxic compounds, carcinogens and that have good water solubility and low capacity for biodegradation. Taking this into account, this study proposed to mitigate environmental impacts using the adsorption process on activated carbon to remove phenols. For the development of this research, it was conducted a literature review on petroleum, some consequences generated due to processing, and also presented techniques for the treatment of the phenolic water, selecting adsorption as the most efficient and economic for the treatment beyond the experimental study undertaken to examine the technical feasibility of treatment, the characterization of the adsorbent and the knowledge of the dynamics of adsorption are instrumental to this study. The following methods were used: particle size analysis, moisture, real specific mass, bulk density, surface morphology, superficial area, functional groups, pH and elemental analysis. For a more comprehensive study of operational factors evaluated the mass transfer zone (MTZ) in relation to flow rate, indicating that the flow rate with a lower value of MTZ was 3 mL min-1; the effect of temperature infinite bath adsorption indicating that the best operating temperature, among those studied, was 20 °C. Results obtained by the study showed that the adsorption of phenols using granular activated carbon showed good efficiency in the phenol adsorption capacity per unit mass of activated carbon to the breakthrough point and saturation of the bed were 57,7 mg g-1 and 185,2 mg g-1 respectively for flow rate condition 3 mL min-1, adsorbent particle size of 0,855 mm, ambient temperature, pH=10 and 4000 ppm in mass concentration of the effluent. Still, it was built an adsorption isotherm and the equilibrium data were correlated using the Langmuir and Freundlich models, in which the Langmuir model was best represented the equilibrium process / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

As estações de tratamento de esgotos por lodos ativados são caracterizadas por modelos cinéticos de comportamento não linear de difícil parametrização. A utilização de técnicas de identificação paramétricas para a modelagem de tais estações produz modelos com parâmetros sem significado operacional e variantes no tempo. Por outro lado, a lógica nebulosa permite ao usuário de modelos baseados em tal técnica uma parametrização mais próxima do raciocínio humano. A facilidade da parametrização nebulosa reside na atribuição de valores lingüísticos às variáveis de entrada do modelo. Esta dissertação utiliza técnicas de modelagem nebulosa, como ANFIS e regras limitadas, para identificar o comportamento da concentração de oxigênio dissolvido do tanque de aeração do benchmark de uma planta de tratamento de esgotos por lodos ativados com remoção de nitrogênio. / Activated sludge wastewater treatment plants are characterized by kinetic models of highly nonlinear behavior, whose time varying parameters are very difficult to calibrate. The use of parametric identification techniques to build models of such plants results in models with parameters without operational meaning. Alternatively, the fuzzy logic enables users of models, which are based on this technique, a parametrization similar to human reasoning. The simplicity of the fuzzy logic consists of the attribution of linguistic labels to the model input variables. This dissertation uses fuzzy logic techniques, such as ANFIS and limited rules, to identify the behavior of the dissolved oxigen in the aeration tank of a benchmark activated sludge wastewater treatment plant, with nitrogen removal.

Esta Tese estuda o comportamento geoquímico dos metais Ag, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn contidos em lodos residuais gerados na Estação de Tratamento de Esgotos de Barueri, SP, que ficaram expostos a condições intempéricas superficiais tropicais por 5 anos. A ETE de Barueri trata esgotos da Região Metropolitana de São Paulo aplicando o método do Lodo Ativado com uma etapa de Digestão Anaeróbia e outra de Condicionamento Químico por Fe\'Cl IND. 3\' e Ca\'(OH) IND. 2\'. O resíduo resultante do processo, aqui denominado Resíduo Fresco, teve suas principais características químicas (teores de metais e valores de pH) monitoradas pela própria ETE e foi disposto ao ar livre, constituindo três grandes corpos com espessura média de 2,20m. Nesses corpos, foram coletadas amostras de canal e de trado, tanto dos resíduos quando do solo a eles sotoposto. Essas amostras foram submetidas à determinação do pH e dos teores de Ag, Cd, Cr, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb e Zn com abertura por ácidos fortes a quente e abertura por água deionizada a frio. Foram determinadas também a distribuição granulométrica e a composição mineralógica, bem como investigadas as morfologias em Microscópio Ótico e Microscópio Eletrônico de Varredura. A água subterrânea da área de deposição dos resíduos e os chorumes produzidos por eles também foram analisados para determinação de teores dos mesmos metais, pH, Eh e temperatura. Essas análises levaram à conclusão de que a interação entre processos de natureza endógena (digestão anaeróbia) e exógena (ação do meio ambiente) provocaram a diferenciação vertical dos corpos de resíduos, com individualização de duas zonas distintas: superior (aerada) e inferior (anóxica). A diminuição dos pH´s e a solubilização de metais ocorreram de formas distintas em cada uma dessas zonas. Da porção basal, foram removidos principalmente Fe e Mn. Da porção superior foram removidos mais intensamente os demais metais. A grande maioria dos metais removidos ficaram retidos em hidróxidos de ferro dos solos, principalmente no seu primeiro metro de profundidade. Graças a isso, as águas subterrâneas não foram severamente atingidas, com exceção de Fe, Mn e Pb. Concluiu-se finalmente, que os resíduos são geoquimicamente ativos, liberam metais e que a forma da sua disposição no meio ambiente, principalmente a espessura dos corpos depositados, é fator determinante do seu comportamento geoquímico final. / This Thesis studies the geochemical behavior of metals Ag, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, and Zn contained in residual sludges generated by the Sewage Treatment Plant (STP) in Barueri, São Paulo, which were exposed to superficial tropical weathering conditions for 5 years. The Barueri STP treats sewage originated in the São Paulo metropolitan region by means of the Activated Sludge method, with one stage of Anaerobic Digestion and another stage of Chemical Conditioning by Fe\'Cl IND. 3\' and Ca\'(OH) IND. 2\'. The residue resulting from the process, herein called Fresh Residue, had its main chemical characteristics (metallic content and pH values) monitored by the STP themselves, and was disposed of in the open air, making up three large bodies 2.2 meters thick on average. In these bodies, channel and auger samples were collected, both from the residues and from the underlying soil. These samples underwent the determination of pH and contents of Ag, Cd, Cr, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb and Zn, with opening by hot strong acids and opening by cold deionized water. Granulometric distribution and mineralogical composition were also determined, and morphologies were investigated under optical and scanning electronic microscopes. Underground water in the residue deposition area and leakages originated by them were also analyzed so as to determine the contents of the same metals, pH, Eh, and temperature. Such analyses lead to the conclusion that the interaction between endogenous (anaerobic digestion) and exogenous (environmental action) processes caused the vertical differentiation of the residual bodies, resulting in two distinct, individualized zones: upper (aerated) and lower (anoxic). The decreasing pH\'s and the solubilization of metals occurred differently in both zones. From the bottom portion, mainly Fe and Mn were removed. From the top portion, the remaining metals were more intensely removed. Most metals removed were retained in the iron hydroxides contained in the soil, mainly in its top meter. Due to this factor, underground water were not severely affected, except for Fe, Mn and Pb. In a nutshell, we can conclude that the residues are geochemically active, they release metals, and the form of their disposition in the environment, especially the thickness of deposited bodies, is a determining factor in their final geochemical behavior.

No presente trabalho foi estudada a adsorção dos ácidos alifáticos monocarboxílicos (fórmico, acético e propiônico) em soluções aquosas em vários materiais. O fenômeno da adsorção ocorre normalmente em sistemas físicos, químicos e biológicos assim como em operações que empregam sólidos, como carvão ativado, são amplamente utilizadas com fins industriais, como por exemplo, para purificação das águas de abastecimento e águas residuais. O processo de adsorção envolve a separação de uma substância pertencente a uma fase acompanhada pelo seu acúmulo ou no aumento de sua concentração à superfície de outra fase. A adsorção física é causada principalmente por forças de van de Waals e força eletrostática entre as moléculas do adsorbato e os átomos que compõem a superfície do adsorvente. Dessa forma, os adsorventes podem ser caracterizados através de propriedades de superfície como área superficial e polaridade. Quanto maior a área superficial específica maior será a sua capacidade de adsorção. Como a polaridade de superfície tem um papel importante nos estudos de adsorção e os materiais carbonáceos são tipicamente adsorventes não-polares, estes adsorventes têm mais afinidade com hidrocarbonetos que as moléculas de água. Os ácidos carboxílicos possuem dois grupos: metil e carboxílico. Então, pode-se presumir que em um filme saturado as moléculas dos ácidos são orientadas perpendicularmente para a superfície do carvão ativado com a ponta do hidrocarboneto em contato com esta superfície enquanto a parte terminal do grupo carboxílico direcionada para o meio da solução. A teoria do potencial de adsorção de Polanyi não pode ser aplicada no presente trabalho porque ela é empregada apenas aos adsorbatos cujas solubilidades são pequenas no solvente. A solubilidade dos ácidos fórmico, acético e propiônico em água é muito elevada. Os dados experimentais foram bem ajustados com a utilização da isoterma de Freundlich e da isoterma de Freundlich estendida. Na caracterização do carvão ativo foram utilizadas análises como as termogravimétricas, dispersão por raios-X e micrografia eletrônica de modo a explicar o comportamento dos carvões tipo granular e cilíndrico e também do carvão reutilizado após tratamento, frente à adsorção de soluções de ácidos monocarboxílicos. Os dados de adsorção, nas diversas temperaturas, foram determinados por análises volumétricas, seguindo-se o enfoque do comportamento das constantes da isoterma de Freundlich em função da temperatura, do tratamento dado ao carvão reutilizado e propriedades da solução. Deste modo, as quantidades de ácido adsorvidas pelo carvão ativado estão relacionadas com a polaridade, área superficial e volume dos poros do adsorvente e temperatura na qual ocorre o processo de adsorção.

O objetivo desta pesquisa foi o de estudar o desempenho de pós-filtros adsorvedores de carvão ativado granular de origem mineral e de origem vegetal, com relação a, principalmente, remoção de 2-metilisoborneol e trans-1,10-dimetiltrans- 9-decalol. Os ensaios experimentais foram conduzidos na estação de tratamento de água Alto da Boa Vista, empregando-se quatro filtros piloto em acrílico com diâmetro interno de 14,2 cm e 1,5 m de profundidade de meio filtrante cada, sendo dois deles preenchidos com o carvão ativado granular Filtrasorb 300 da CALGON (filtros 1 e 3) e os outros dois, com o carvão ativado granular 119 12x25 da CARBOMAFRA (filtros 2 e 4). Os filtros operaram em paralelo, 24 h por dia, 7 dias por semana, sendo o 3 e 4 abastecidos com água filtrada da estação; e o 1 e 2, com água filtrada ozonizada. A taxa média de aplicação nos filtros durante os ensaios foi de 143 m3m2.d, o que gerou um tempo de contato no leito vazio médio de 15 min. O tempo médio total de detenção nas colunas de ozonização ficou em 21 min e a dosagem média total de ozônio aplicada na água filtrada da estação em 1,11 mgL. Os valores de 2-metilisoborneol na água filtrada da estação de tratamento foram superiores aos da água ozonizada, indicando que a ozonização contribuiu para a redução (média de 53,4 %) deste composto. O filtro que apresentou os menores valores de 2-metilisoborneol foi o do carvão betuminoso, alimentado com água ozonizada (filtro 1), com uma remoção média de 50,6 %. Além disso, foi o único filtro que apresentou valores médios de 2-metilisoborneol abaixo da concentração limiar de odor ( 9,0 ngL). O filtro que apresentou os maiores valores de 2-metilisoborneol foi o 4 (carvão vegetal alimentado com água filtrada da estação). / The main purpose of this research was to study the performance of granular activated carbon post filter adsorbers made of bituminous coal and vegetal coal (coconut), regarding, mainly, removal of 2-methylisoborneol and trans-1,10-dimethyltrans- 9-decalol. The experimental researches were conducted in the water treatment plant Alto da Boa Vista, using four pilot filters, made in acrylic, with an internal diameter of 14.2 cm and a filter media depth of 1.5 m, each. Two of them (named 1 and 3) were filled with the carbon Filtrasorb 300 (CALGON) and the other two (named 2 and 4), with the carbon 119 12x25 (CARBOMAFRA). The filters operated in parallel, 24 h per day, 7 days per week. The filters 3 and 4 were fed with filtered water from the plant and the filters 1 and 2, with filtered plus ozonated water. The average hydraulic loading rate in the filters was 143 m3m2.d and the empty bed contact time, 15 min. The average detention time in the ozone contact columns was 21 min and the average ozone dosage, 1.11 mgL. The 2-methylisoborneol values in the filtered water of the plant were higher than in the ozonated water, which indicates that the ozonation reduced (average of 53.4 %) this substance. The filter that showed the lower values of 2-methylisoborneol was the bituminous one, fed with ozonated water (filter 1), with an average removal of 50.6 %. Moreover, was the only one that presented average values of 2-methylisoborneol lower than the odor threshold concentration ( 9,0 ngL). The filter that presented the higher values of 2- methylisoborneol was the vegetal one, fed with filtered water (filter 4).

Com o objetivo de estudar a redução na geração de resíduos sólidos no processo por lodo ativado por meio de adição química, foi montada uma Estação de Tratamento Piloto na área do Centro Tecnológico de Hidráulica, situado dentro do Campus da Universidade de São Paulo, na cidade de São Paulo. A ETE Piloto é composta de dois sistemas em paralelo, e idênticos, de tratamento por lodo ativado convencional em mistura completa. A pesquisa foi realizada em três fases distintas e consecutivas. Em todas as três etapas, o primeiro sistema de tratamento da ETE Piloto (Sistema I) recebeu a adição do produto Dosfolat XS, com a intenção de verificar se esse provocaria realmente, a redução do lodo gerado, em comparação com o segundo sistema (Sistema II) que não recebeu Dosfolat XS. As três fases da pesquisa consistiram, respectivamente, na operação dos dois sistemas, em paralelo, durante 94, 79 e 133 dias efetivos, com alimentação de esgoto decantado na vazão de 5 m3/dia nas duas primeiras etapas e com esgoto bruto na vazão de 2m3/dia na fase final. Ao longo das três fases do experimento, foram verificadas as condições de sedimentabilidade, as concentrações de sólidos em suspensão totais e voláteis do lodo dos reatores biológicos, e as eficiências de remoção de DBO, DQO, Nitrogênio Total e Fósforo dos dois sistemas paralelos. Os resultados obtidos nessa pesquisa somente indicaram eficiência do produto Dosfolat XS na redução da geração de lodo no tratamento de esgoto por lodo ativado, em relação ao tratamento por lodo ativado sem a adição de Dosfolat XS. / Aiming to study the reduction in waste production in the activated sludge process, a Treatment Pilot Plant was built at Centro Tecnológico de Hidráulica, situated at the campus of Universidade de São Paulo, in São Paulo. The Pilot Plant was composed of two parallel and identical systems, that were operated in the conventional activated sludge process with complete mixing. This study was conducted in three different and successive phases. In each phase, the first system received addition of Dosfolat XS, in order to verify if this product would decrease the quantity of produced sludge, in comparison with the second system, which did not receive any addition. The three phases above mentioned were consisted in the operation of those two systems during 94, 79 and 133 effective days respectively. There was, in the first and second phases, primary effluent feeding at 5m3/day flow and, in the third phase, raw wastewater feeding at 2m3/day. During this three phase experiment, its several parameters were monitored: settleability parameters, total and volatile suspended solids concentration of the sludge in the biologic reactors, and the removal efficiency of BOD, COD, TKN and Phosphorus for those two parallel systems. The results of this study indicated only the efficiency of Dosfolat XS to decrease the quantity of produced sludge in wastewater treated by activated sludge process, in comparison with the activated sludge process without Dosfolat XS addition.

Submitted by Ana Paula Lisboa Monteiro (monteiro@univates.br) on 2011-03-04T20:32:11Z No. of bitstreams: 1 GustavoReisdorfer.pdf: 3159765 bytes, checksum: 58e92753f52fcd48dd50c2b86d15cff5 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-04T20:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GustavoReisdorfer.pdf: 3159765 bytes, checksum: 58e92753f52fcd48dd50c2b86d15cff5 (MD5) / A disposição dos resíduos sólidos em aterros sanitários não pode ser considerada o ponto final do tratamento, pois a água, oriunda da degradação dos resíduos e das chuvas, percola, dando o origem ao lixiviado ou chorume. O chorume é um líquido escuro e turvo, de odor desagradável, e apresenta em sua composição altos teores de compostos orgânicos e inorgânicos, nas suas formas dissolvida e coloidal, liberados no processo de decomposição do lixo. A melhor maneira de determinar a forma ideal para tratamento dos lixiviados de aterros sanitários é investigar as características de cada aterro. O tratamento por lodos ativados apresenta-se como um maneira versátil e eficiente, com elevada remoção de carga orgânica e nutrientes. Neste contexto, este estudo buscou avaliar o tratamento de chorume em um reator sequencial em batelada (RSB), em escala piloto, no sentido de verificar as melhores condições operacionais para uma maior eficiência de remoção. O experimento foi montado no Aterro Sanitário de Lajeado. Foram testados dois tipos de lodos. O RSB possuía volume total de 200 litros, volume de útil de 180 litros e volume de trabalho de 120 litros. Na primeira etapa (RA) o lodo foi formado e aclimatado no próprio reator durante 21 dias. Na segunda etapa (RB) o lodo era oriundo de uma indústria de proteína de soja. Os tempos de aeração para as duas etapas foram de 4h, 10h, 15h e 20h, com tempo de decantação de 4 horas para todos os ciclos. Para Demanda Química de Oxigênio (DQO), na etapa RA apresentou remoção média de 18,1%, atingindo picos de 42,7% com 20 h de aeração. Na etapa RB, a remoção média de DQO ficou em 20,3%, porém com 20 horas de aeração atingiu 65% de remoção. Em relação ao Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), a remoção média ficou acima dos 90% na maioria dos ciclos de RA e em RB a remoção não passou de 33,9%. Quanto a remoção de Carbono Orgânico Total (COT), em RA a remoção média ficou em 34,5%, com picos de 49,2% com 10 horas de aeração, e em RB a remoção média é de 10,8%, com pico de 20,6 com 20 horas de aeração. O RSB apresentou-se como uma grande iniciativa para futuros trabalhos, no sentido de desenvolver estratégias e procedimentos de operação para uma efetiva remoção de carga orgânica e nutrientes dos lixiviados produzidos na decomposição dos resíduos sólidos depositados no aterro. O RSB mostrou alta eficiência de remoção de nitrogênio operando com lodo produzido no próprio reator. Concluindo, o RSB apresentou-se como uma boa alternativa para o tratamento de lixiviados de aterros sanitários, porém, pelos dados apresentados neste experimento, devem ser estudadas formas de operação que favoreçam a remoção conjunta de matéria orgânica e nutrientes dos lixiviados.

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Luiza Cintra Campos / Banca: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Resumo: 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 ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: 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... (Complete abstract electronic acess below) / Mestre

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.