Orientadores: Meuris Gurgel Carlos da Silva, Onelia Aparecida Andreo dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T22:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bedin_Sidmara_M.pdf: 4205652 bytes, checksum: d622e46268c9acb2352410201461233c (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Diariamente, uma grande quantidade de fluxos de água sofre contaminação por compostos orgânicos como, por exemplo, o benzeno, tolueno e xileno (BTX), os quais são compostos tóxicos e nocivos ao meio ambiente e aos seres humanos. Sendo assim, o estudo de técnicas de remoção e tratamento desses poluentes vem se tornando tema de muitas pesquisas. A adsorção tem se mostrado uma técnica bastante eficiente, pois atende aos limites da legislação, apresenta baixo consumo energético e custo de processo, ainda mais quando se faz uso de um adsorvente alternativo, como é o caso da argila organofílica. Nesse trabalho foi proposto avaliar a argila esmectítica sódica nacional Fluidgel, na forma natural e organofilizada, como materiais adsorventes alternativos na remoção dos compostos orgânicos BTX de soluções aquosas, em ensaios em sistema batelada e em sistema dinâmico. A argila organofílica foi preparada a partir da argila comercial e do sal quaternário de amônia HDTMA e se verificou a capacidade de troca catiônicas dos adsorventes. Foram realizadas técnicas de caracterização com a finalidade de determinar a área superficial do material, estrutura de poros, estrutura cristalina, morfologia de superfície, composição química, perda de massa e água e identificação de grupos funcionais de superfície. Testes preliminares comprovaram o caráter hidrofóbico da argila organofílica e sua afinidade por compostos orgânicos, bem como o caráter hidrofílico da argila comercial. Ensaios cinéticos de pH mostraram que o mesmo não afeta de maneira significativa o processo de adsorção. Os ensaios cinéticos de adsorção realizados em sistema batelada alcançaram o equilíbrio em 3h e apresentaram porcentagens de remoção de poluente superiores a 90%, com concentração inicial de 1,09 mmol/L. Os modelos cinéticos analisados foram o de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem e o de difusão intrapartícula, sendo que o modelo de pseudossegunda ordem melhor descreveu os dados experimentais. Para as isotermas de equilíbrios, testou-se as temperaturas de 35, 25 e 15 oC, sendo a maior capacidade de remoção com a maior temperatura, indicando que a adsorção nesse caso é de natureza endotérmica. Os modelos de isotermas avaliados foram Langmuir, Freundlich, Sips, DSL, MSAM e D-R, porém apenas o modelo de D-R descreveu de maneira satisfatória os dados experimentais. Pela análise dos parâmetros termodinâmicos, verificou-se que o processo de adsorção em estudo é espontâneo, favorecido a altas temperaturas e que possivelmente ocorre fisissorção. Devido à alta volatilidade dos compostos BTX, foi feita uma adaptação na adsorção em sistema dinâmico através de coluna de leito fixo e se realizou um ensaio cinético em leito de adsorção. A ordem de remoção dos compostos orgânicos, para ambas as argilas, foi xileno > tolueno > benzeno / Abstract: Daily a large amount of water flows suffers contamination by organic compounds as, for example, benzene, toluene and xylene (BTX), which are toxic compounds and harmful to the environment and to humans. Thus, the study of techniques for removal and treatment of these pollutants has become the subject of much research. The adsorption has proven to be a very effective technique because it meets the limits of the law, has low energy consumption and process cost, further when it makes use of an alternative adsorbent, as is the case with organoclay. In this study, it was proposed evaluate the national sodium smectite clay Fluidgel , in the natural and organophilizated form, as an alternative adsorbent material to the removal of organic compounds BTX from aqueous solutions in batch and dynamic system essays. The organoclay was prepared from the commercial clay and the quaternary ammonium salt HDTMA and it was verified the cationic exchange capacity of the adsorbents. Were performed characterization techniques in order to determine the surface area of the material, pore structure, crystal structure, surface morphology, chemical composition, mass and water loss and identification of surface functional groups. Preliminary tests confirmed the hydrophobic character of the organoclay and their affinity for organic compounds and the hydrophilic character of the commercial clay. pH kinetic experiments showed that the same does not affect significantly the adsorption process. Kinetic assays of adsorption performed in batch system reached equilibrium in 3 hours and showed pollutant removal percentages greater than 90%, with an initial concentration of 1.09 mmol/L. The kinetic models analyzed were the pseudo first order, pseudo second order and the intraparticle diffusion, being that the pseudo second order model best described the experimental data. For the equilibrium isotherm, was tested at temperatures of 35, 25 and 15 °C, being the largest removal capacity with the greatest temperature, indicating that the adsorption of this case is endothermic in nature. The isotherm models evaluated were Langmuir, Freundlich, Sips, DSL, MSAM and D-R, but only the D-R model described satisfactorily the experimental data. By the analysis of the thermodynamic parameters, it was found that the adsorption in study is spontaneous and favorable at high temperatures and that possibly occurs physisorption. Due to the high volatility of BTX compounds, it was made an adaptation to dynamic adsorption system through fixed bed column and a kinetic assay was carried out in adsorption bed. The order of removal of organic compounds for both clays was xylene > toluene > benzene / Mestrado / Engenharia Química / Mestra em Engenharia Química

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2017-12-20T16:30:11Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DANIELA TIDRE DE SOUZA.pdf: 1569807 bytes, checksum: a2dd69bd5899839f2401407661d74e73 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-20T16:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DANIELA TIDRE DE SOUZA.pdf: 1569807 bytes, checksum: a2dd69bd5899839f2401407661d74e73 (MD5) Previous issue date: 2017-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A contaminação dos solos pelo derramamento de gasolina é um grande problema ambiental, principalmente devido aos hidrocarbonetos constituintes da gasolina como o benzeno, tolueno e xilenos. Desta forma, estudos de técnicas modernas de remediação de áreas contaminadas são de grande importância. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) são muito aplicados na remediação de áreas contaminadas com hidrocarbonetos, dentre estas, destaca-se o processo tipo-Fenton, esse processo consiste basicamente da decomposição do peróxido de hidrogênio catalisado por íons Fe3+, onde também pode ser catalisado pelas formas minerais de ferro presente no solo. Em decorrência disso, este trabalho teve como objetivo avaliar e comparar a eficiência do processo tipo-Fenton com adição de Fe3+ e utilizando o ferro mineral, assim como, avaliar o efeito da presença de etanol na gasolina durante o tratamento e a fitotoxicidade. Para as determinações utilizou-se cromatografia gasosa acoplada ao sistema de headspace, onde também houve uma extração prévia associando a adição de cloreto de sódio, vortex e ultrassom, apresentando índices de recuperação entre 79,25% a 108,41% para o benzeno. A determinação dos BTX via CG-headspace mostrou-se um método confiável uma vez que na faixa linear estudada (0,05 a 80 mg Kg-1) apresentou boa linearidade com R2=0,9989 para o benzeno e a precisão avaliada ficou entre 0,87 e 3,18%. Os resultados obtidos dos estudos de degradação mostraram que os processos foram eficientes na remoção dos BTX. Para as reações com adição de ferro (Fe3+) a redução dos BTX foi maior que 93 ± 0,08% e 91 ± 0,24% para as gasolinas com e sem etanol, respectivamente após 120 minutos de reação. E para as reações utilizando apenas o ferro mineral, a remoção foi maior que 89 ± 0,78% e 67 ± 0,49% com etanol e sem etanol. Evidenciando a eficiência dos óxidos de ferro presentes nessa amostra de solo. Apesar da elevada eficiência na remoção dos BTX, os ensaios de fitotoxicidade realizados após o tratamento com sementes de Lactuca sativa mostraram aumento na fitotoxicidade. Os resultados mostraram que após o tratamento e independente do processo utilizado não ocorreu germinação das sementes. Desta forma, os resultados indicam que subprodutos formados durante a degradação, apresentam maior toxicidade frente ao bioindicador Lactuca sativa. Desta forma, embora os processos de remediação utilizados neste estudo mostrarem ser eficientes na remoção dos BTX (remoção > 67%), o tempo do tratamento de 120 minutos não é o suficiente para remover a fitotoxicidade. / The contamination of soils by gasoline spills is a biggest environmental problem, mainly due to the hydrocarbons that derived from gasoline such as benzene, toluene and xylene. In this way, studies of modern remediation techniques of contaminated areas are important. The Advanced Oxidative Processes (AOPs) have are widely employed in remediation of areas contaminated by hydrocarbons, among the Fenton-type process, which has been used quite frequently in soil remediation. This process basically consists of the decomposition of hydrogen peroxide catalyzed by Fe3+ ions, and this process can also be catalyzed by the mineral forms of iron present in the soil. As a result, this work had as objective to evaluate and compare the efficiency of the Fenton-type process with addition of Fe3+ and using the mineral iron. As well as evaluating the effect of the presence of ethanol in gasoline during treatment and the phytotoxicity. For the determinations, gas chromatography coupled to the headspace system was used, where there was also a previous extraction associating the addition of sodium chloride, vortex and ultrasound, presenting recovery rates between 79,25% and 108,41% for benzene. The determination of BTX through CG-headspace proved to be a reliable method since in the studied linear range (0,05 to 80 mg Kg-1) showed good linearity with R2= 0.9989 for benzene and the precision evaluated was between 0,87 and 3,18%. The results obtained from the degradation studies showed that the processes were efficient in the removal of BTX. The obtained results showed that the processes were efficient in the removal of BTX. For reactions with iron addition (Fe3+) the reduction of BTX was greater than 93 ± 0,08% and 91 ± 0,24% for gasolines with and without ethanol, respectively after 120 minutes of reaction. And for reactions using only mineral iron, the removal was greater than 89 ± 0.78% and 67 ± 0.49% with ethanol and without ethanol, respectively. Evidence for the efficiency of iron oxides present in this soil sample. Despite the high efficiency of BTX removal, the phytotoxicity tests performed after treatment with Lactuca sativa seeds showed an increase in phytotoxicity. The results showed that after the treatment and regardless of the process used no germination of seeds occurred. Thus, the results indicate that by-products formed during degradation, present higher toxicity to the bioindicator Lactuca sativa. Thus, although the remediation processes used in this study prove to be efficient in removing BTX (removal> 67%), the treatment time of 120 minutes is not enough to remove phytotoxicity.

O desenvolvimento industrial tem, como conseqüência, a maior geração de resíduos, muitos deles tóxicos aos seres vivos. Dentre esses, benzeno, tolueno e xilenos (BTX), derivados do petróleo, estão contaminando aqüíferos por acidentes no transporte e no armazenamento. Por esse motivo, diversas pesquisas têm sido realizadas buscando formas de biodegradar BTX. Esses trabalhos indicam que os principais fatores que podem influenciar a degradação biológica dos BTX são temperatura, pH, disponibilidade de nutrientes, concentração de tóxicos e diversidade de microrganismos. Visando contribuir com o estudo desses fatores, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do inóculo e de aceptores de elétrons no processo de degradação anaeróbia de BTX. Neste trabalho três inóculos foram pesquisados: 1- biomassa proveniente de reator anteriormente submetido à mistura de gasolina comercial e água; 2- biomassa proveniente de reator da estação de tratamento de esgoto da USP - São Carlos; 3- biomassa proveniente de reator tratando água residuária de abatedouro de aves. Os resultados obtidos comprovaram que a origem do inóculo foi fundamental na degradação anaeróbia de BTX, pois os inóculos apresentaram diferentes períodos de adaptação e porcentagens de degradação do tóxico. Depois de 93 dias de operação os inóculos 1, 2 e 3 apresentaram eficiência de remoção de BTX da ordem de 57%, 83% e 90%, respectivamente. O reator com o inóculo 3 foi submetido a condições metanogênica, sulfetogênica com presença e ausência de Ferro (III). Os resultados demonstraram que a degradação dos BTX foi influenciada pelas diferentes condições adotadas. A adição de Fe (III) melhorou a degradação dos BTX, do reator sob condições sulfetogênicas. / The industrial development has increased the generation of residues. Some of them are toxics and impact the environment. Benzene, toluene and xylenes (BTX), petroleum sub products, are examples of such toxic compounds. These compounds may contaminate aquifers as a result of accidents during transportation or of leakages of storage tanks. Several factors are reported to affect the biodegradation of BTX, such as: temperature, pH, availability of nutrients, concentration of toxics and diversity of microorganisms. This research aimed to study some of these factors, such as different inoculum sources and different electrons acceptors during BTX degradation processes in an horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor. In this research three inocula were studied: 1- an adapted microbial community for BTX degradation; 2 - microorganisms collected from a pilot-scale UASB reactor treating domestic wastewater; and 3 - Microorganisms collected from an UASB treating poultry slaughterhouse industry wastewater. The results have shown that the inoculum sources were fundamental to the adaptation period for the toxic biodegradation, producing different BTX removal efficiencies. After 93 days of operation, the inocula 1, 2 and 3 showed BTX removal efficiency of 57, 83 and 90%, respectively. The inoculum 3 was submitted to conditions of methanogesis and sulfetogenesis in the presence and absence of Fe (III). The results demonstrated that BTX degradation was affected by the different conditions adopted, showing that the addition of Fe (III) improved biodegradation in the reactor under sulfate reduction condition.

O desenvolvimento industrial tem, como conseqüência, a maior geração de resíduos, muitos deles tóxicos aos seres vivos. Dentre esses, benzeno, tolueno e xilenos (BTX), derivados do petróleo, estão contaminando aqüíferos por acidentes no transporte e no armazenamento. Por esse motivo, diversas pesquisas têm sido realizadas buscando formas de biodegradar BTX. Esses trabalhos indicam que os principais fatores que podem influenciar a degradação biológica dos BTX são temperatura, pH, disponibilidade de nutrientes, concentração de tóxicos e diversidade de microrganismos. Visando contribuir com o estudo desses fatores, este trabalho teve por objetivo avaliar a influência do inóculo e de aceptores de elétrons no processo de degradação anaeróbia de BTX. Neste trabalho três inóculos foram pesquisados: 1- biomassa proveniente de reator anteriormente submetido à mistura de gasolina comercial e água; 2- biomassa proveniente de reator da estação de tratamento de esgoto da USP - São Carlos; 3- biomassa proveniente de reator tratando água residuária de abatedouro de aves. Os resultados obtidos comprovaram que a origem do inóculo foi fundamental na degradação anaeróbia de BTX, pois os inóculos apresentaram diferentes períodos de adaptação e porcentagens de degradação do tóxico. Depois de 93 dias de operação os inóculos 1, 2 e 3 apresentaram eficiência de remoção de BTX da ordem de 57%, 83% e 90%, respectivamente. O reator com o inóculo 3 foi submetido a condições metanogênica, sulfetogênica com presença e ausência de Ferro (III). Os resultados demonstraram que a degradação dos BTX foi influenciada pelas diferentes condições adotadas. A adição de Fe (III) melhorou a degradação dos BTX, do reator sob condições sulfetogênicas. / The industrial development has increased the generation of residues. Some of them are toxics and impact the environment. Benzene, toluene and xylenes (BTX), petroleum sub products, are examples of such toxic compounds. These compounds may contaminate aquifers as a result of accidents during transportation or of leakages of storage tanks. Several factors are reported to affect the biodegradation of BTX, such as: temperature, pH, availability of nutrients, concentration of toxics and diversity of microorganisms. This research aimed to study some of these factors, such as different inoculum sources and different electrons acceptors during BTX degradation processes in an horizontal-flow anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactor. In this research three inocula were studied: 1- an adapted microbial community for BTX degradation; 2 - microorganisms collected from a pilot-scale UASB reactor treating domestic wastewater; and 3 - Microorganisms collected from an UASB treating poultry slaughterhouse industry wastewater. The results have shown that the inoculum sources were fundamental to the adaptation period for the toxic biodegradation, producing different BTX removal efficiencies. After 93 days of operation, the inocula 1, 2 and 3 showed BTX removal efficiency of 57, 83 and 90%, respectively. The inoculum 3 was submitted to conditions of methanogesis and sulfetogenesis in the presence and absence of Fe (III). The results demonstrated that BTX degradation was affected by the different conditions adopted, showing that the addition of Fe (III) improved biodegradation in the reactor under sulfate reduction condition.

The work described herein focuses on FT-IR and quantum cascade laser (QCL) based studies towards the development of compact and portable trace gas sensor for benzene, toluene, and xylenes (BTX). FT-IR broadband radiation was used to probe the mid-infrared fingerprint region for quantitatively detecting trace gas levels of BTX. Using direct absorption through a hollow waveguide, parts-per-million (ppm) detection limits for BTX with a response time of 39 seconds was demonstrated. Univariate calibration provided limits of detection (3σ) for benzene, toluene, and meta-xylene at 5, 17, and 11 ppm, respectively. Multivariate calibration using partial least squares regression algorithms were used to simulate real-world conditions with multiple analytes present within a complex sample. A calibration model was built with 110 training set standards enabled by using a customized gas mixing system. Furthermore, a preconcentration/thermal desorption (TD) step was added to the FT-IR HWG trace gas sensor enabling parts-per-billion detection of BTX. A univariate calibration was established in the laboratory with certified gas standards over a dynamic range of 1000 - 100 ppb for benzene, toluene, and the xylenes. The sensor was then taken to an industrial site during a field measurement campaign for the quantitative determination of BTX in field air samples. The laboratory calibration was used to predict unknown concentrations which were in close agreement with industrial hygiene standard techniques, and industrial prototype analyzers, that were simultaneously operated in the field environment. In addition to FT-IR, quantum cascade laser spectroscopy was also investigated due to enhanced spectral density and efforts to precisely overlap emission with analyte absorption. Particular efforts were dedicated on a novel principle for consistent and deliberate QCL emission wavelength selection by varying the QCL cavity length. These studies experimentally confirmed that using this straight-forward post-processing technique, emission wavelength tuning across a range of one hundred wavenumbers range may be achieved. This tuning range was experimentally demonstrated for a QCL emitting across an entire absorption feature of carbon dioxide by tailoring the length of the cavity. Additionally, using an external cavity (EC) - QCL combined with a HWG gas sensor module for the first time enabled the quantitative and simultaneous determination of ethyl chloride, trichloromethane, and dichloromethane within exponential dilution experiments at ppb limits of detection. Multianalyte detection was demonstrated utilizing partial least squares regression for quantitative discrimination of individual constituents within a mixture, yet applying a single broadly tunable QCL light source.

Universiẗat, Diss., 2005--Kiel.

Submitted by Marianna de Miranda null (mariannademiranda@hotmail.com) on 2018-07-24T23:30:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Marianna Miranda.pdf: 3138555 bytes, checksum: 1d7818abac44e97748cf39a30d5f7514 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucilene Cordeiro da Silva Messias null (lubiblio@bauru.unesp.br) on 2018-07-25T12:14:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 miranda_m_me_bauru.pdf: 3138555 bytes, checksum: 1d7818abac44e97748cf39a30d5f7514 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-25T12:14:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 miranda_m_me_bauru.pdf: 3138555 bytes, checksum: 1d7818abac44e97748cf39a30d5f7514 (MD5) Previous issue date: 2018-06-08 / Outra / As geomembranas de polietileno de alta densidade (PEAD) têm grande aplicação em obras que necessitam de estanqueidade, nas quais predominam processos difusivos de fluxo de líquidos ou gases. Face a essa importância e considerando o pouco estudo destinado a esse processo na literatura, este trabalho objetivou a avaliar o processo difusivo em geomembranas de PEAD, utilizando um equipamento previamente projetado, conforme estudos anteriores sobre o assunto. Dessa forma, foi possível avaliar o processo difusivo a que se submetem geomembranas de PEAD de 1mm de espessura quando em contato com chorume, gasolina e óleo diesel, simulando o processo em obras reais. Na avaliação do processo difusivo, buscou-se a determinação da concentração de íons cloreto, sulfato, nitrito, concentração de DBO (demanda bioquímica de oxigênio) na contaminação pelo chorume, além da determinação da concentração dos compostos BTX (benzeno, tolueno e xileno) na contaminação por combustíveis. Para tanto, foram utilizados o método de Mohr, ensaios de espectrofotometria e espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente, o método respirométrico para avaliação da DBO e a cromatografia gasosa para determinação de BTX nas amostras de água destilada/deionizada (livres de qualquer substância) retiradas do ensaio. Os equipamentos utilizados no ensaio de difusão, bem como as técnicas de medição, foram capazes de avaliar o processo de difusão pela geomembrana de PEAD. Os principais resultados mostram que não houve contaminação por íons cloreto, sulfato e nitrito, uma vez que as respectivas concentrações encontradas estavam abaixo da taxa máxima permitida por lei (Resolução N°357 do Conama). Porém os resultados para concentração de DBO e compostos BTX demonstraram que a água das amostras, anteriormente livre de qualquer composto, apresentou taxas de DBO e BTX superiores às permitidas pelas Resoluções 357 e 396 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente), ou seja, estava contaminada e imprópria para consumo humano. / High density polyethylene (HDPE) geomembranes have great application in works that require waterproofing, in which diffusive processes of liquid and/or gas flow predominate. Considering this importance and considering the little study destined to this process in the literature, this work aimed at evaluating the diffusive process in HDPE geomembranes by using equipment previously designed in previous studies on the subject. This way, it has been possible to evaluate the diffusive process to which 1mm-HDPE geomembranes are exposed when in contact with slurry, gasoline, and diesel oil, simulating the process in real works. In the evaluation of the diffusive process, the concentration of chloride, sulphate, nitrite, BOD (biochemical oxygen demand) concentration in the slurry, and the concentration of BTX compounds (benzene, toluene, and xylene) in fuel contamination have been determined. For this purpose, the Mohr method, spectrophotometry and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry, the Respirometric method for BOD evaluation, and Gas Chromatography have been used to determine BTX in the samples of distilled/deionized water (free of any substance) removed from the test. The equipment used in the diffusion test, as well as the measurement techniques, have been able to evaluate the process of diffusion by the HDPE geomembrane. The main results show that there has been no contamination by chloride, sulphate, and nitrite ions, since the respective concentrations found were below the maximum allowed by law (Conama Resolution No. 357). However, the results for BOD concentration and BTX compounds have shown that the water of the samples, previously free of any compound, presented BOD and BTX rates higher than those allowed by Resolutions 375 and 396 of CONAMA (National Council for the Environment), had been contaminated and was unfit for human consumption.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-01T00:02:28Z No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-05T22:28:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T22:28:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CamilaCarvalhoDeAlmeida_DISSERT.pdf: 3365314 bytes, checksum: 664d06a23fa954f913e630184f6ee4f7 (MD5) Previous issue date: 2015-01-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / O presente trabalho prop?s o estudo do tratamento de um efluente sint?tico contaminado com BTX por eletro-oxida??o em batelada com o ?nodo de Ti/PbO2, e a adsor??o de BTX utilizando perlita expandida como material adsorvente, tendo como objetivo avaliar as melhores condi??es operacionais em ambas as metodologias a fim de realizar um tratamento sequencial (adsor??o e eletro-oxida??o) e obter uma maior efici?ncia na remo??o dos compostos. As condi??es operacionais avaliadas foram: temperatura, densidade de corrente aplicada e quantidade de material adsorvente, atrav?s de an?lises de UV-vis e Demanda Qu?mica de Oxig?nio (DQO). De acordo com os resultados experimentais obtidos, o tratamento eletro-oxidativo se mostrou eficiente na degrada??o dos compostos BTX (Benzeno, Tolueno e Xilenos) no efluente sint?tico em raz?o das propriedades eletrocatal?ticas do ?nodo de Ti/PbO2. A densidade de corrente aplicada e a temperatura promoveram o aumento da efici?ncia da remo??o de DQO, chegando a obter percentuais superiores a 70%. No processo de adsor??o, o aumento da temperatura n?o se mostrou um fator determinante para a remo??o da mat?ria org?nica, enquanto que o aumento na quantidade de material adsorvente levou a um acr?scimo no percentual de remo??o, obtendo 66,30% utilizando 2g de adsorvente. As condi??es operacionais selecionadas de ambos os tratamentos realizados separadamente levaram em considera??o a efici?ncia de remo??o da mat?ria org?nica, e o baixo consumo energ?tico e custos operacionais, logo, o tratamento sequencial se mostrou satisfat?rio atingindo 87,26% de remo??o de DQO utilizando a adsor??o como um pr?-tratamento. A quantifica??o do BTX atrav?s das an?lises de cromatografia gasosa ao t?rmino dos tratamentos tamb?m confirmou a efici?ncia da remo??o dos compostos org?nicos, outorgando proeminentes vantagens ao tratamento sequencial. / This paper proposed the study of the treatment of a synthetic wastewater contaminated with BTX by electro-oxidation batch with the anode of Ti/PbO2, and the adsorption of BTX using expanded perlite as adsorbent material, and to evaluate the best operating conditions both methods in order to perform a sequential treatment (adsorption and electro-oxidation) and achieve greater efficiency in the removal of the compounds. The operating conditions were measured: temperature, current density and applied amount of the adsorbent material, by UV-VIS analysis and Demand Chemical oxygen demand (COD). According to the experimental results, the electro-oxidative treatment was efficient in the degradation of the compounds BTX (benzene, toluene and xylenes) in synthetic sewage due to the electrochemical properties of the anode of Ti/PbO2. The applied current density and temperature promoted increased efficiency of COD removal, reaching obtain percentages greater than 70%. In the adsorption process, the temperature increase was not a factor in the removal of organic matter, while the increase in the amount of adsorbent material led to an increase in the percentage removal, obtaining 66.30% using 2 g of adsorbent. The selected operating conditions of both treatments performed separately take into account the removal efficiency of organic matter, and the low energy consumption and operating costs, so the sequential treatment were satisfactory reaching 87.26% of COD removal using adsorption as a pretreatment. Quantification of BTX through the analysis of gas chromatography at the end of the treatments also confirmed the removal efficiency of organic compounds, giving outstanding advantages to sequential treatment.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-01T00:02:29Z No. of bitstreams: 1 MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf: 6411621 bytes, checksum: 3da9618bd0929926daa601a8d01feae4 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-05T22:59:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf: 6411621 bytes, checksum: 3da9618bd0929926daa601a8d01feae4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-05T22:59:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MariaJucileneDeMacedoMelo_DISSERT.pdf: 6411621 bytes, checksum: 3da9618bd0929926daa601a8d01feae4 (MD5) Previous issue date: 2014-12-12 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico - CNPq / A gera??o de res?duo e a quantidade de ?gua produzida proveniente das atividades de produ??o e extra??o de petr?leo tem sido um enorme desafio para as empresas petrol?feras com rela??o ? adequa??o ambiental em fun??o da sua toxicidade. O descarte ou reuso desse efluente contendo compostos org?nicos como o BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno) pode causar s?rios problemas ambientais e a sa?de humana. Assim, o objetivo desse trabalho foi estudar o desempenho de dois processos (separadamente e sequenciais) em um efluente sint?tico para a remo??o de benzeno, tolueno e xileno (hidrocarbonetos vol?teis presentes na ?gua produzida) atrav?s de tratamento eletroqu?mico usando o eletrodo de Ti/Pt e resina de troca i?nica utilizada no processo de adsor??o. A solu??o sint?tica de BTX foi preparada com concentra??o de 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectivamente em Na2SO4 0,1 mol L-1. Os experimentos foram realizados em batelada com 0,3 L de solu??o a 25?C. O processo de oxida??o eletroqu?mica foi realizado com o eletrodo de Ti/Pt aplicando diferentes densidades de corrente (J = 10, 20 e 30 mA cm-2). No processo de adsor??o, foi empregada uma resina troca i?nica (Purolite MB 478), usando diferentes quantidades de massa (2,5; 5 e 10 g). Para verificar a efici?ncia dos processos no tratamento sequencial, foi fixada uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 e massa da resina de 2,5 g. As an?lises de espectrofotometria UV-vis, demanda qu?mica de oxig?nio (DQO) e cromatografia gasosa com detector seletivo de fotoioniza??o (PID) e ioniza??o em chama (FID), confirmaram a alta efici?ncia de remo??o dos compostos org?nicos ap?s o tratamento. Constatou-se que o processo eletroqu?mico (separado e sequencial) ? mais eficiente do que a adsor??o, alcan?ando valores da remo??o da DQO superiores a 70%, confirmado pelo estudo da voltametria c?clica e curvas de polariza??o. Enquanto que na adsor??o (separado), a remo??o da DQO n?o ultrapassou 25,8%, devido ?s intera??es da resina. Contudo, o processo sequencial (oxida??o eletroqu?mica e adsor??o) se mostrou uma alternativa adequada, eficiente e com boa rela??o custo-benef?cio para o tratamento de efluentes petroqu?micos. / The produce of waste and the amount of the water produced coming from activities of petroleum production and extraction has been a biggest challenge for oil companies with respect to environmental compliance due to toxicity. The discard or the reuse this effluent containing organic compounds as BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene and xylene) can cause serious environmental and human health problems. Thus, the objective this paper was study the performance of two process (separately and sequential) in one synthetic effluent for the benzene, toluene and xylene removal (volatile hydrocarbons presents in the produced water) through of electrochemical treatment using Ti/Pt electrode and exchange resin ionic used in the adsorption process. The synthetic solution of BTX was prepared with concentration of 22,8 mg L-1, 9,7 mg L-1 e 9,0 mg L-1, respectively, in Na2SO4 0,1 mol L-1. The experiments was developed in batch with 0.3 L of solution at 25?C. The electrochemical oxidation process was accomplished with a Ti/Pt electrode with different current density (J = 10, 20 e 30 mA.cm-2). In the adsorption process, we used an ionic exchange resin (Purolite MB 478), using different amounts of mass (2,5, 5 and 10 g). To verify the process of technics in the sequential treatment, was fixed the current density at 10 mA cm-2 and the resin weight was 2.5 g. Analysis of UV-VIS spectrophotometry, chemical oxygen demand (COD) and gas chromatography with selective photoionization detector (PID) and flame ionization (FID), confirmed the high efficiency in the removal of organic compounds after treatment. It was found that the electrochemical process (separate and sequential) is more efficient than absorption, reaching values of COD removal exceeding 70%, confirmed by the study of the cyclic voltammetry and polarization curves. While the adsorption (separately), the COD removal did not exceed 25,8%, due to interactions resin. However, the sequential process (electrochemical oxidation and adsorption) proved to be a suitable alternative, efficient and cost-effectiveness for the treatment of effluents petrochemical.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-25T23:22:46Z No. of bitstreams: 1 NayonaraKarolynneCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 1902815 bytes, checksum: 2bb22e78c4a3734579a224d361769b7e (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-04T22:29:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NayonaraKarolynneCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 1902815 bytes, checksum: 2bb22e78c4a3734579a224d361769b7e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-04T22:29:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NayonaraKarolynneCostaDeAraujo_DISSERT.pdf: 1902815 bytes, checksum: 2bb22e78c4a3734579a224d361769b7e (MD5) Previous issue date: 2016-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Este trabalho teve como objetivo avaliar a efici?ncia da remo??o de BTX atrav?s de processos de adsor??o, empregando a alumina (Al2O3) e alumina suportada com ferro (Fe/Al2O3) como adsorventes. Preparou-se uma solu??o sint?tica de gasolina e ?gua destilada para simular uma amostra real. Inicialmente, os adsorventes foram caracterizados pelas t?cnicas DRX, TG/DTG, FRX, FTIR e MEV/EDS. Posteriormente, para a realiza??o dos ensaios, a solu??o sint?tica foi colocada na presen?a do Al2O3 e Fe/Al2O3 em um sistema fechado sob agita??o mec?nica, variando a concentra??o do adsorvente em 2, 4 e 6 g.L-1. A cada 0, 10, 30, 60, 90 e 120 minutos, foram retiradas al?quotas dessa solu??o, e levadas para an?lise atrav?s da t?cnica de cromatografia gasosa por ioniza??o de chama (CG-FID) com extra??o por headspace. Os resultados indicaram que o adsorvente que possui maior capacidade de remo??o de BTX ? o Fe/Al2O3 na concentra??o de 6g.L-1, pH = 4 e no tempo de rea??o de 90 minutos, resultando em uma efici?ncia de 86,5% de remo??o para o benzeno, 95,4% para o tolueno, 90,8% para os ?,?- Xilenos e 93,7% para os ?-Xilenos . Encontradas as condi??es ?timas nos ensaios de adsor??o, foi realizado um estudo cin?tico das rea??es, os resultados mostraram que os valores da capacidade de adsor??o experimental (qe) apresentaram concord?ncia com os valores da capacidade de adsor??o te?rica (qc) calculados para o modelo pseudo-segunda ordem para os ensaios de adsor??o de 2 e 6 g.L-1 utilizando Al2O3 e para todos os ensaios utilizando Fe/Al2O3. Fato corroborado pelos valores de R2, que justificam a representa??o dos dados pelo modelo de segunda ordem, indicando assim que as intera??es qu?micas est?o presentes nos mecanismos de adsor??o dos BTX na Al2O3. / Contamination of groundwater by BTX has been featured in recent decades. This type of contamination is due to small and continuous leaks at gas stations, causing serious problems to public health and the environment. Based on these antecedents, the search for new alternatives for treating contaminated water is shown to be essential. Therefore, this study aimed to evaluate the efficiency of removal of BTX by adsorption processes employing commercial alumina (Al2O3) and alumina supported with iron (Fe/Al2O3) as adsorbents. It was prepared by a in a synthetic gasoline solution and distilled water to simulate an actual sample. Initially, the adsorbents were characterized by techniques XRD, TG / DTG, XRF, FTIR and SEM/EDS, several trials, where he was placed synthetic solution to react in the presence of Al2O3 and Fe/Al2O3 in a closed, mechanical stirring system were performed varying the catalyst concentration 2, 4 and 6 g.L-1 every 0, 10, 30 60, 90 and 120 min, aliquots were taken and brought to analysis by gas chromatography flame ionization with headspace extraction. The results indicated that the absorbent which has higher BTX removal capacity was the Fe/Al2O3 at a concentration of 6 g.L-1, pH = 4 and time of 90 minutes reaction, resulting in an efficiency, resulting in a 86,5% efficiency for benzene removal, for the 95,4% toluene, 90,8% for ?,?- xylene and 93.7% for the ?-xylenes. Subsequently, we performed a kinetic study of the reactions, the values of experimental adsorption capacity (qe) showed agreement with the values of the theoretical adsorption capacity (qc) to the pseudo-second-order model in the adsorption tests using 2 and 6 gL-1 of Al2O3 and assays using 2, 4 and 6 g.L-1 of Fe/Al2O3. A fact corroborated by the R2 values, thus indicating that the chemical interactions are present in the adsorption mechanisms of BTX.