Made available in DSpace on 2014-10-09T12:47:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08988.pdf: 8668818 bytes, checksum: e0f5fe180edb5cadb275182177aa753d (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

O presente trabalho determinou a concentração dos metais zinco, manganês, cádmio, chumbo, níquel, cobre e cromo no efluente e solo de quatro colunas de latossolo indeformadas. Duas colunas foram contaminadas por pilhas do tipo zinco-carbono e duas colunas foram utilizadas como referência, além de pilhas isoladas, foram todas lixiviadas por uma solução \"água de chuva\" (HNO3 + H2SO4, pH 4,0). Os metais no efluente e no solo foram determinados pela técnica de ICP-OES. A avaliação do efluente e do solo das colunas contaminadas pelas pilhas mostrou um incremento das concentrações dos metais, principalmente de zinco, manganês e chumbo. A sequência das massas acumuladas dos metais no efluente e no solo da coluna contaminada apresentaram uma sequência semelhante a da lixiviação isolada da pilha (Zn > Mn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd), confirmando a influência da pilha nas concentrações dos metais no efluente e solo das colunas. Observou-se também que a contaminação de Zn e Mn tende a migrar da camada superior da coluna de solo para as camadas inferiores. O estudo mostrou que as pilhas podem causar uma contaminação significativa do solo para os metais Zn, Mn e Pb e possivelmente também para Cd. Esta contaminação do solo poderia vir a causar uma contaminação da água subterrânea para os metais Zn, Mn e Pb, dependo das características do perfil do solo. / The aim of the present study was to determine the concentration of Zn, Mn, Pb, Cd, Cu, Cr, and Ni in an oxisol column contaminated with zinc-carbon batteries. Two control and two contaminated columns, and batteries alone were leached for a periods of six months and one year with aqueous solution of HNO3 and H2SO4 (1:1, pH 4,0) to simulate rainwater. The metal concentrations in effluent and soil were measured by means of ICP-OES technique. Results from the contaminated column showed enhanced concentrations in both effluent and soil (mainly zinc, manganese and lead). In addition, the total amount of metals in effluent and soil showed similar sequence order as observed for batteries alone (Zn > Mn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd) indicating that batteries can be considered the main source of contamination. We also observed migration of Zn and Mn from the top to the lower layers of the soil columns. The study gives further evidence that batteries can significantly contaminate the soil with metals like Zn, Mn and Pb, and maybe Cd too. This soil contamination combined with the enhanced concentrations found in the effluent can point out a probable groundwater contamination.

O tratamento de efluentes industriais é uma prática que vem se disseminando em ritmo acelerado, porque além de contribuir para reforçar a imagem pública, através do combate à poluição, ela traz vantagens econômicas para as empresas que podem reutilizar a água tratada do efluente em seus próprios processos. A técnica de tratamento estudada no presente trabalho é a que utiliza a oxidação/redução química destacando-se a utilização da radiação ionizante por meio de feixes de elétrons. Esta técnica utiliza um processo oxidativo avançado, gerando radicais altamente reativos que provocam a oxidação, redução, dissociação e degradação em compostos orgânicos e exercendo efeito letal nos microorganismos, protozoários e parasitas em geral. Neste trabalho desenvolveu-se um projeto conceituai e básico de uma unidade móvel de tratamento de efluentes utilizando radiação ionizante, fazendo com que a unidade se desloque até o ponto de tratamento, facilitando assim a logística. Em seguida, elaborou-se um estudo de viabilidade técnica e econômica permitindo dados consistentes sobre a capacidade e custo de processamento de efluentes e valores consolidados dos investimentos necessários para serem apresentados a órgãos financiadores para a construção de uma unidade móvel. Os resultados dos estudos demonstram que é viável tecnicamente a construção de uma unidade móvel, pois atende a legislação pertinente do Brasil, nos aspectos de Radioproteção e limite de transporte de carga. O custo unitário do processamento mostrou-se superior ao de uma unidade fixa em razão da diminuição da eficiência da interação da radiação incidente no efluente processado, devido à redução de energia do acelerador de elétrons e da disponibilidade de operação da unidade. / The treatment of industrial effluents is a practice that is disseminating in accelerated rhythm, of contributing to reinforce the public image, through the combat of the pollution, it brings economical advantages allowing the companies the reuse of the treated water in their own processes. The liquid effluent treatment technique studied in the present work is the one that uses the chemical oxidation/reduction standing out the use of the electron beam (e.b.) radiation. This technique uses an advanced oxidation process, generating radicals highly reagents that provoke the oxidation, reduction, dissociation and degradation in composed organic and exercising lethal effect in general in the microorganisms and parasites. In this work a conceptual and basic project of a movable unit of effluents treatment using electron beam radiation process was developed, in order that the unit moves until the treatment point, where the effluent is produced, facilitating the logistics. A technical and economical feasibility study was also elaborated allowing data on the capacity and cost of effluents processing to consolidate the values of the necessary investments to be presented to foundations organs for the construction of a movable unit. The results of the studies demonstrated that it is technically viable attending the pertinent legislation of Brazil, in the aspects of Radiation Protection and transport limit capacity. The unitary cost of the e.b. radiation processing in the movable unit was shown more expensive than in the fixed unit, the reason is the decrease of the efficiency of the interaction of the incident electrons in the effluent, due to the reduction of electron energy operation time of the unit.

O tratamento de efluentes industriais é uma prática que vem se disseminando em ritmo acelerado, porque além de contribuir para reforçar a imagem pública, através do combate à poluição, ela traz vantagens econômicas para as empresas que podem reutilizar a água tratada do efluente em seus próprios processos. A técnica de tratamento estudada no presente trabalho é a que utiliza a oxidação/redução química destacando-se a utilização da radiação ionizante por meio de feixes de elétrons. Esta técnica utiliza um processo oxidativo avançado, gerando radicais altamente reativos que provocam a oxidação, redução, dissociação e degradação em compostos orgânicos e exercendo efeito letal nos microorganismos, protozoários e parasitas em geral. Neste trabalho desenvolveu-se um projeto conceituai e básico de uma unidade móvel de tratamento de efluentes utilizando radiação ionizante, fazendo com que a unidade se desloque até o ponto de tratamento, facilitando assim a logística. Em seguida, elaborou-se um estudo de viabilidade técnica e econômica permitindo dados consistentes sobre a capacidade e custo de processamento de efluentes e valores consolidados dos investimentos necessários para serem apresentados a órgãos financiadores para a construção de uma unidade móvel. Os resultados dos estudos demonstram que é viável tecnicamente a construção de uma unidade móvel, pois atende a legislação pertinente do Brasil, nos aspectos de Radioproteção e limite de transporte de carga. O custo unitário do processamento mostrou-se superior ao de uma unidade fixa em razão da diminuição da eficiência da interação da radiação incidente no efluente processado, devido à redução de energia do acelerador de elétrons e da disponibilidade de operação da unidade. / The treatment of industrial effluents is a practice that is disseminating in accelerated rhythm, of contributing to reinforce the public image, through the combat of the pollution, it brings economical advantages allowing the companies the reuse of the treated water in their own processes. The liquid effluent treatment technique studied in the present work is the one that uses the chemical oxidation/reduction standing out the use of the electron beam (e.b.) radiation. This technique uses an advanced oxidation process, generating radicals highly reagents that provoke the oxidation, reduction, dissociation and degradation in composed organic and exercising lethal effect in general in the microorganisms and parasites. In this work a conceptual and basic project of a movable unit of effluents treatment using electron beam radiation process was developed, in order that the unit moves until the treatment point, where the effluent is produced, facilitating the logistics. A technical and economical feasibility study was also elaborated allowing data on the capacity and cost of effluents processing to consolidate the values of the necessary investments to be presented to foundations organs for the construction of a movable unit. The results of the studies demonstrated that it is technically viable attending the pertinent legislation of Brazil, in the aspects of Radiation Protection and transport limit capacity. The unitary cost of the e.b. radiation processing in the movable unit was shown more expensive than in the fixed unit, the reason is the decrease of the efficiency of the interaction of the incident electrons in the effluent, due to the reduction of electron energy operation time of the unit.

O presente trabalho determinou a concentração dos metais zinco, manganês, cádmio, chumbo, níquel, cobre e cromo no efluente e solo de quatro colunas de latossolo indeformadas. Duas colunas foram contaminadas por pilhas do tipo zinco-carbono e duas colunas foram utilizadas como referência, além de pilhas isoladas, foram todas lixiviadas por uma solução \"água de chuva\" (HNO3 + H2SO4, pH 4,0). Os metais no efluente e no solo foram determinados pela técnica de ICP-OES. A avaliação do efluente e do solo das colunas contaminadas pelas pilhas mostrou um incremento das concentrações dos metais, principalmente de zinco, manganês e chumbo. A sequência das massas acumuladas dos metais no efluente e no solo da coluna contaminada apresentaram uma sequência semelhante a da lixiviação isolada da pilha (Zn > Mn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd), confirmando a influência da pilha nas concentrações dos metais no efluente e solo das colunas. Observou-se também que a contaminação de Zn e Mn tende a migrar da camada superior da coluna de solo para as camadas inferiores. O estudo mostrou que as pilhas podem causar uma contaminação significativa do solo para os metais Zn, Mn e Pb e possivelmente também para Cd. Esta contaminação do solo poderia vir a causar uma contaminação da água subterrânea para os metais Zn, Mn e Pb, dependo das características do perfil do solo. / The aim of the present study was to determine the concentration of Zn, Mn, Pb, Cd, Cu, Cr, and Ni in an oxisol column contaminated with zinc-carbon batteries. Two control and two contaminated columns, and batteries alone were leached for a periods of six months and one year with aqueous solution of HNO3 and H2SO4 (1:1, pH 4,0) to simulate rainwater. The metal concentrations in effluent and soil were measured by means of ICP-OES technique. Results from the contaminated column showed enhanced concentrations in both effluent and soil (mainly zinc, manganese and lead). In addition, the total amount of metals in effluent and soil showed similar sequence order as observed for batteries alone (Zn > Mn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd) indicating that batteries can be considered the main source of contamination. We also observed migration of Zn and Mn from the top to the lower layers of the soil columns. The study gives further evidence that batteries can significantly contaminate the soil with metals like Zn, Mn and Pb, and maybe Cd too. This soil contamination combined with the enhanced concentrations found in the effluent can point out a probable groundwater contamination.