Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-07T19:58:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 332385 bytes, checksum: 6f6e82412f5c5185839844aa2f41ad9b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-07T19:58:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 332385 bytes, checksum: 6f6e82412f5c5185839844aa2f41ad9b (MD5) Previous issue date: 2001-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente trabalho buscou simular, em escala de laboratório, um sistema de lodos ativados em batelada e em série, a fim de avaliar a tratabilidade dos efluentes provenientes de duas seqüências de branqueamento ECF, geradas em laboratório: A(EOP)D(PO) e D HOT (EOP)DP. Foi realizado o mesmo estudo com um efluente industrial de branqueamento ECF de uma fábrica de celulose kraft de eucalipto. Inicialmente, os efluentes foram caracterizados e tratados biologicamente, e em seguida foram realizados testes para estimar os parâmetros cinéticos do crescimento biológico do sistema de tratamento empregado para cada efluente. Os efluentes apresentaram características próximas. O primeiro reator biológico foi eficiente quanto à remoção de DQO (73%), DBO5 (98%) e AOX (50%), para ambos os efluentes, e compatível com os níveis atuais alcançados por fábricas de celulose kraft branqueada. Porém, o segundo reator biológico do sistema em série não foi eficiente, uma vez que praticamente toda matéria orgânica biodegradável existente nos efluentes foi consumida no primeiro reator. A taxa máxima de crescimento da biomassa estimada para o efluente gerado no laboratório foi de aproximadamente 1,3 d^-1, enquanto o efluente industrial apresentou uma taxa xinferior, em torno de 0,6 d^-1. Os coeficientes de produção celular estimados para ambos os efluentes estudados foram próximos, em torno de 0,4 mgSSV mgDQO^-1. Este valor encontra-se próximo do disponível na literatura, para efluentes de celulose kraft. Quanto ao coeficiente de respiração endógena estimado, o efluente laboratorial apresentou valor próximo ao da literatura, 0,13 d^-1, já o efluente industrial apresentou um valor superior, em torno de 0,18 d^-1. / This study tried to simulate in laboratory, a batch activated sludge system to treat two laboratory generated ECF bleaching effluents, A(EOP)D(PO) and D HOT (EOP)DP as well as an industrial eucalyptus kraft pulp ECF bleaching effluent. The effluents were characterized, bio-treated and finally growth kinetics parameters of the biological system used to treat the effluents were estimated. The effluents had similar characteristcs. The first biological reactor shaved efficient COD (73%), BOD (98%) and AOX (50%) removal for both effluents which was comparable to that observed for bleached kraft pulp mill effluents. However, the second biological reactor wasn’t efficient because all effluent biodegradable organic material was oxidized in the first reactor. A estimate of the biomass maximum specific growth rate in the laboratory effluent was 1.3 d^-1, however the rate in the industrial effluent was 0.6 d^-1. The estimates of the yield coefficients in both effluents were similar, 0.4 mgVSS mgCOD^-1, and similar to values found in the literature for pulp effluents. The estimate of the endogenous decay coefficient in the laboratory effluent was similar to values reported in the literature, 0.13 d^-1, however that of the industrial effluent was higher, 0.18 d^-1.

ALEXANDRE, J. E. C. Estudo da tecnologia de eletrocoagulação aplicada ao tratamento de efluente têxtil utilizando corrente contínua pulsada. 2015. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-08-24T11:35:17Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_jecalexandre.pdf: 3826777 bytes, checksum: affbab826f48337770fea40046df8f23 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-08-26T18:00:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_jecalexandre.pdf: 3826777 bytes, checksum: affbab826f48337770fea40046df8f23 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-08-26T18:00:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_jecalexandre.pdf: 3826777 bytes, checksum: affbab826f48337770fea40046df8f23 (MD5) Previous issue date: 2015-07-26 / The present work proposed to investigate the electrocoagulation technology (EC) for the treatment of textile effluent using pulsed direct current (CCP) and stainless steel electrodes 304. The effluent used was collected in a textile manufacturer networks in the municipality of Jaguaruana -CE. The Response Surface Methodology Box-Behnken was used to analyze and optimize the operating conditions, aimed at maximum removal of color, turbidity and chemical oxygen demand (COD) of the textile effluent. The experiments were performed with a reaction volume of 2.6 L in batch mode. The COD degradation kinetics was studied using non-linear regression fit, according to the second order kinetics model. Based on these results the optimal configuration was considered: agitation speed = 200 rpm, frequency of electrical pulses = 1000 Hz and spacing between electrodes = 1 mm, in 50 minutes of EC. Under these conditions color removals were obtained, turbidity and COD, respectively 98.94%, 85.87% and 81.23%, adjusting the COD value to discharge standard required by Ordinance No. 154/2002 of the State Superintendent of Half Environment (SEMACE). In addition, it was found that the CS process is also effective for reduction of total suspended solids, total nitrogen, sulfide and sulfate, as well as for the reduction of acute toxicity Lactuca sativa forward, raising the value of the Growth Index Relative (ICR) and germination index (GI) initially recorded for the raw wastewater. The concentration of chloride ions has not decreased during the EC, presenting itself as a favorable aspect for the reuse of treated effluent in own textile production process, which demands a high concentration of sodium chloride (NaCl). / O presente trabalho propôs investigar a tecnologia de eletrocoagulação (EC) para o tratamento de efluente têxtil utilizando corrente contínua pulsada (CCP) e eletrodos de aço inoxidável 304. O efluente utilizado foi coletado em uma indústria têxtil fabricante de redes localizada no município de Jaguaruana-CE. A Metodologia de Superfície de Resposta Box-Behnken foi utilizada para analisar e otimizar as condições operacionais, visando a máxima remoção de cor, turbidez e demanda química de oxigênio (DQO) do efluente têxtil. Os experimentos foram realizados com um volume reacional de 2,6 L, em modo batelada. A cinética de degradação de DQO foi estudada através do ajuste de regressão não linear, obedecendo ao modelo de cinética de segunda ordem. Diante dos resultados obtidos a configuração ótima considerada foi: velocidade de agitação=200 rpm, frequência dos pulsos elétricos=1000 Hz e espaçamento entre os eletrodos=1 mm, em 50 minutos de EC. Nestas condições foram obtidas remoções de cor, turbidez e DQO, respectivamente de 98,94%, 85,87% e 81,23%, adequando o valor de DQO ao padrão de lançamento exigido pela Portaria nº 154/2002 da Superintendência Estadual do Meio Ambiente (SEMACE). Em adição, verificou-se que o processo de EC também foi eficaz para a redução de sólidos suspensos totais, nitrogênio total, sulfato e sulfeto, como também para a redução da toxicidade aguda frente à Lactuca sativa, elevando os valores do Índice de Crescimento Relativo (ICR) e Índice de Germinação (IG) inicialmente registrados para o efluente bruto. A concentração de íons cloreto não decresceu durante a EC, apresentando-se como um aspecto favorável para a reutilização do efluente tratado no próprio processo produtivo têxtil, o qual demanda uma elevada concentração de cloreto de sódio (NaCl).

OLIVEIRA FILHO, Romildo Lopes de. Dinâmica de fósforo em manguezais impactados por águas residuárias no Estado do Ceará. 2012. 62 f. Dissertação (Mestrado em ecologia e recursos naturais)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-05-24T19:35:17Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_rloliveirafilho.pdf: 2179639 bytes, checksum: d23643a12aa12247a31b61d72a27f60b (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-05-27T20:44:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_rloliveirafilho.pdf: 2179639 bytes, checksum: d23643a12aa12247a31b61d72a27f60b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-27T20:44:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_rloliveirafilho.pdf: 2179639 bytes, checksum: d23643a12aa12247a31b61d72a27f60b (MD5) Previous issue date: 2012 / Recent studies demonstrated the efficacy of mangrove retaining nutrients and, in particular, the ability of the mineral component of the buffer in its high soil phosphorus levels. In general, the mangroves have been considered as important sinks of nutrients due to its high capacity purification of effluents. However, depending on the geochemical conditions exist, these soils can act as a source of phosphorus to other environments and / or coastal waters. Given that the geochemical behavior of phosphorus and its role in eutrophication of water bodies, is best measured by the behavior of its different fractions, this paper aims at a fractionation of the different forms of phosphorus in wetlands impacted by different effluent. The objective of this project is to study three areas in order to assess how activities impacting interfere in the process of nutrient cycling (with special emphasis on the dynamics of phosphorus forms) and, as the marsh supports the stress caused by these activities. Also, if you evaluate the potential for eutrophication of each human activities. Taking into consideration the impact that these environments suffer as a result of separate activities, were established the following areas of study: a marsh impacted by effluents from shrimp, a marsh impacted by effluents, and a control area located in a preserved area that still finds is little affected by human impacts. The samples were determined pH, Eh, salinity, grain size and the total content of C and P. In addition, extraction was performed sequentially phosphorus which allows differentiation of fractions 7: P exchangeable (NaClP), P associated with iron oxides (Fe-P); organic P (AH-P), the bound phosphorus hydroxides Al (Al-P), P associated with compounds of calcium (Ca-P); phosphorus associated refracting matter (P-RES) and unreacted phosphorus (P-NR). The results indicate that the discharge of effluents in mangrove increases the amount of phosphorus in these environments, especially in organic form, the phosphorus bound to carbonate is the major inorganic fraction in these environments. / Estudos recentes demonstram a eficácia do manguezal em reter nutrientes e, em especial, a capacidade dos componentes minerais do seu solo em tamponar elevados teores de fósforo. Em geral, os solos dos manguezais têm sido considerados como importantes sumidouros de nutrientes devido a sua grande capacidade de depuração de efluentes. Entretanto, dependendo das condições geoquímicas existentes, esses solos podem funcionar como fonte de fósforo para outros ambientes e/ou para as águas costeiras. Tendo em vista que o comportamento geoquímico do fósforo, bem como seu papel na eutrofização dos corpos d'água, é melhor avaliado através do comportamento de suas diferentes frações, o presente trabalho visa realizar um fracionamento das diferentes formas de fósforo em manguezais impactados por distintos efluentes. O objetivo da presente dissertação é estudar três áreas a fim de se avaliar como as atividades impactantes interferem no processo de ciclagem de nutrientes (com especial ênfase na dinâmica das formas de fósforo) e, como o manguezal suporta o estresse ocasionado por estas atividades. Além disso, se avaliará o potencial de eutrofização de cada uma das atividades antrópicas. Levando-se em consideração os impactos que esses ambientes sofrem em consequência de distintas atividades, foram estabelecidas as seguintes áreas de estudo: um manguezal impactado por efluentes de carcinicultura; um manguezal impactado por efluentes urbanos; e uma área controle localizada em uma área preservada que ainda encontra-se pouco afetada por impactos antrópicos. Nas amostras foram determinados pH, Eh, salinidade, granulometria e teores totais de C e P. Além disso, foi realizada a extração seqüencial de fósforo que permite a diferenciação de 7 frações: P trocável (NaCl-P); P associado a óxidos de Fe (FeP); P orgânico (AH-P); fósforo ligado a hidróxidos de Al (Al-P); P associado a compostos de cálcio (Ca-P); fósforo associado à matéria orgânica refratária (P-RES) e fósforo não reativo (P-NR). Os resultados obtidos indicam que o descarte de efluentes nos manguezais aumenta a quantidade de fósforo nesses ambientes, principalmente nas formas orgânicas; o fósforo ligado aos compostos de cálcio é a principal fração inorgânica nesses ambientes. Palavras-chave: ciclagem de nutrientes; extração sequencial; carcinicultura; efluente domiciliar.

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-04-11T19:09:02Z No. of bitstreams: 1 Tese_Daniela Domingos_Final.pdf: 2703140 bytes, checksum: fa3893344ab4506a1ce61aba75b69ed4 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-05-09T18:31:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese_Daniela Domingos_Final.pdf: 2703140 bytes, checksum: fa3893344ab4506a1ce61aba75b69ed4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-09T18:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Daniela Domingos_Final.pdf: 2703140 bytes, checksum: fa3893344ab4506a1ce61aba75b69ed4 (MD5) / O efluente petroquímico possui matriz com elevada complexidade e variabilidade, necessitando de métodos robustos e adequados à rotina da indústria. Apesar de ser uma técnica promissora, não há na literatura nenhum trabalho que utilize a voltametria para análise do efluente petroquímico. No presente trabalho foi avaliada a viabilidade da aplicação de técnicas voltamétricas para determinação de espécies químicas no efluente da indústria petroquímica. O método voltamétrico desenvolvido utilizando digestão da amostra com HNO3, H2O2 e irradiação UV associada à técnica de voltametria de redissolução anódica (ASV) foi eficaz para a determinação de Zn, Cd, Pb e Cu em efluente petroquímico. As condições para as principais variáveis voltamétricas e de digestão foram definidas utilizando técnicas de otimização multivariada. Os ganhos provenientes das avaliações realizadas foram a redução de 50% do volume dos reagentes utilizados, bem como do tempo total de análise devido ao ajuste das variáveis: tempo de depósito, velocidade de varredura e tempo de irradiação UV. A exatidão, precisão e sensibilidade foram observadas para uma ampla faixa de trabalho. Os limites de detecção encontrados foram 3,2, 1,5, 4,4 e 1,5 µg L-1 para Zn, Cd, Pb e Cu, respectivamente. O método desenvolvido não apresentou interferência dos contaminantes presentes no efluente e as concentrações determinadas em amostras reais de efluentes petroquímicos evidenciam que os mesmos atendem à legislação vigente. Os métodos voltamétricos de determinação de Ag, Ni e Co prospectados são exatos e possuem boa linearidade e sensibilidade, sendo promissores para a aplicação na análise do efluente petroquímico. Por outro lado, o método de determinação de surfactante (LAS) não obteve boa recuperação, porém possui boa linearidade e sensibilidade. Este trabalho demonstrou que a voltametria é uma técnica adequada e promissora à rotina de análises do efluente petroquímico. / The composition of a petrochemical plant effluent is highly complex and variable. Due to that reason, it is necessary to use robust analytical methods appropriate to their quality control. Although voltammetry is useful for a great variety of applications, it has not been found any article concerning these kind of samples in the literature. In this work, the feasibility of application of voltammetric techniques on the determination of chemical species in a petrochemical plant effluent was evaluated. On the determination of Zn, Cd, Pb and Cu, the effluent samples were digested with HNO3 and H2O2 followed by the application of UV irradiation technique associated with anodic stripping voltammetry (ASV). The conditions for the main voltammetric and digestion variables were chosen through multivariate optimization. The application of the optimized technique brought 50% reduction in the volume of the necessary reagents as well as the improvement of the total analysis time due to the adjustment of the variables: accumulation time, scanning rate and time of UV irradiation. The accuracy, precision and sensitivity were observed for a wide working range. The detection limits found were 3,2, 1,5, 4,4 and 1,5 µg L-1 for Zn, Cd , Pb and Cu, respectively. The developed method showed no interferences and the analysis of real petrochemical effluent samples demonstrated that those elements are present at concentrations within the maximum permissible levels of the current legislation. The proposed voltammetric methods for the determination of Ag, Ni and Co demonstrated to be both precise and accurate, and its quantification limits are suited to the analysis of petrochemical wastewater. However, the analyte recovery achieved on the determination of surfactant was not acceptable, though it has suitable linearity and sensitivity. Therefore, the results demonstrated that the voltammetry is applicable for the routine analysis of real samples petrochemical effluents.

No presente trabalho foi estudado o tratamento do efluente líquido de uma indústria de defensivos agrícolas, que se caracteriza por apresentar alta DQO (Demanda Química de Oxigênio) e alta toxicidade. O principal objetivo deste trabalho foi investigar o processo de coagulação/floculação associado ao processo de adsorção em carvão ativo na remoção de DQO e na redução da toxicidade do efluente, para adequá-lo ao tratamento posterior por lodos ativados. Foram realizados testes para analisar a eficiência desse processo e obteve-se uma excelente redução na DQO e uma boa redução da toxicidade. A remoção média de DQO ficou entre 73,4 e 93,5% e todas as correntes encontravam-se dentro dos limites estabelecidos pela DZ-205, legislação estadual da FEEMA (Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente) para envio à unidade de tratamento biológico. Obteve-se também boa redução da toxicidade, o que indica que os efluentes analisados podem ser enviados para o tratamento biológico. Essa metodologia também permitiu a otimização do processo de pré-tratamento dos efluentes em diversos aspectos: redução do consumo de carvão ativo, redução do tempo de operação e redução de 19,7% nos custos operacionais. / In the present work the wastewater treatment from a pesticides industry was investigated, the wastewater has the following characteristics: high COD (Chemical Oxygen Demand) and sometimes high toxicity. The main objective of this study was to investigate the coagulation/floculation process associated with the activated carbon adsorption process to remove COD and to reduce toxicity from the wastewater, leading it adequate for a latter treatment with activated sludge. The results showed that the process led to an excellent reduction of COD and an appreciable reduction of the toxicity. The COD removal was comprised between 73.4 and 93.5% and the treated effluents fulfilled the requirements established by DZ-205 from FEEMA (Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente). Toxicity was appreciably removed, indicating that the treated effluent can be sent to a biological treatment process. It was possible to improve the wastewater pre-treatment process in some aspects: reduction of the activated carbon consumption, reduction of the operational process duration and reduction of 19.7% on the operational costs.

A amônia é considerada uma substância poluente em água. A legislação permite uma concentração máxima de 5,0 mg/L de amônia em efluentes industriais. Como vários processos industriais geram rejeitos com concentrações bem mais elevadas de amônia do que este limite, este trabalho visa estudar a utilização do ácido de caro na degradação da amônia nesses efluentes. O ácido sulfúrico em presença de peróxido de hidrogênio apresenta alto poder oxidativo. Sob determinadas condições, este ácido pode oxidar a amônia a nitrato. O trabalho teve como objetivo principal o estudo das variáveis dessa reação tais como tempo, concentração de reagentes, catalisadores, a fim de aperfeiçoar o processo de degradação. Utilizou-se amostra de efluente sintético contendo amônia na faixa de 20-40 mg/L e no processo de degradação foram variados parâmetros tais como o metal utilizado como catalisador (Cu2+, Fe2+, Co2+ e Mo6+), a concentração desses catalisadores, a temperatura do processo de degradação e razão molar H2SO5:NH3. No trabalho, foi observado que a degradação de amônia com ácido de caro catalisado com cobalto (II) foi a que apresentou melhores resultados. O ácido de caro mostrou ser mais eficiente nas seguintes condições: [Co2+] = 2 mg/L, pH = 9, H2SO5:NH3 = 6,25:1, temperatura = 40 C, o que levou a valores de amônia abaixo de 0,1 mg/L em apenas 60 minutos de um efluente sintético com amônia aproximadamente 25 mg/L. A utilização de cobalto como catalisador diminui a quantidade de ácido de caro necessário no processo oxidativo além de não ter limite para descarte de cobalto em efluentes industriais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In the present study, the presence of the antimicrobial ciprofloxacin (CIP) in effluent from the first-aid clinic of the University Hospital of Santa Maria (PA-HUSM) and its degradation by advanced oxidation processes (AOPs) - photo-induced process (medium pressure Hg-lamp 125 W, batch recirculation reactor, pH 3), heterogeneous catalysis (medium pressure Hg-lamp 125 W, helicoidal tubular reactor, pH 3, 400 mg TiO2), ozonation and peroxone (450 mg O3 h-1, pH 9, semi-batch system, 500 mg H2O2 L-1 for peroxone) were investigated. Determination of the CIP concentration developed by high pressure liquid chromatography with fluorescence detection (HPLC-FLD) was measured before (P1) and after (P2) treatment system (cesspit and anaerobic filter), during 7 days. Measured environmental concentrations (MECs) were 19-155 μg L-1 (average: 65±45 μg L-1) and 32-99 μg L-1 (average: 54±21 μg L-1) in P1 and P2, respectively. In addition, risk assessment based on the MECs and ecotoxicity data from the literature was proposed. Using three different values of predicted no-effect concentration (PNEC), MECs/PNEC ratios between 4-1,980 were calculated. These risk quotients imply a high risk for a negative impact of CIP to aquatic environment and suggest that risk management is necessary. These quotients are 48-3,300-fold higher than those found in developed countries and mean a worse-case than the discussed wide world until now. Regarding the treatment of the effluent by AOPs, photo-induced degradation was slowest than the other processes: half-life (t1/2) during photo-induced of CIP was 2.5 h, while heterogeneous photocatalysis, peroxone and ozonation presented 20, 15 and 9 min, respectively. The best results obtained through ozonation were consequence of the higher reactivity of CIP with ozone than with radicalar species formed during the processes. However, about chemical oxygen demand (COD) and integrated absorbance, peroxone and heterogeneous photocatalysis (higher capacity for hydroxyl radical generation) were more effective than the photo-induced and ozonation processes (lower hydroxyl radical generation capacity). The metabolites formed during the processes demonstrated to be very similar. In addition, photo-induced degradation of CIP (medium pressure Hg-lamp 150 W, batch reactor) in environmental concentration of 0.1 mg L-1 (0.3 x 10-6 mol L-1) and pH 9 (NH4Cl/KOH) was studied. The first order rate constant and half-life were 1.56 ±0.11 x 10-2 s-1 (R2 > 0.999) and 44±7 s, respectively. The first formed metabolites were identified by HPLC-FLD and high pressure liquid chromatography with mass detection (LC-MS). Five compounds were qualitatively identified as probable metabolites and were not ready biodegradable by closed bottle test (CBT). They would be products from reactions of defluorination, decarboxilation and break of the piperazine ring. They have been already reported in the literature but under other conditions. / Neste trabalho, investigou-se a presença do antimicrobial ciprofloxacina (CIP) em efluente do Pronto Atendimento do Hospital Universitário de Santa Maria (PAHUSM) e a sua destruição através de processos avançados de oxidação (PAOs) - processo fotoinduzido (lâmpada de Hg de média pressão de 125 W, reator em batelada com recirculação, pH 3), fotocatálise heterogênea (lâmpada de Hg de média pressão de 125 W, reator tubular helicoidal, pH 3, 400 mg TiO2), ozonização e peroxônio (450 mg h-1 de O3, pH 9, sistema de semi-batelada e 500 mg H2O2 L-1 no caso do peroxônio). A determinação de CIP, realizada através de cromatografia líquida com detector de fluorescência (HPLC-FLD), envolveu dois pontos de amostragem: antes (P1) e depois (P2) do sistema de tratamento (fossa séptica e filtro anaeróbio) durante 7 dias. As concentrações ambientais medidas (CAMs) foram 19-155 μg L-1 (média: 65±45 μg L-1) e 32-99 μg L-1 (média: 54±21 μg L-1) em P1 e P2, respectivamente. Realizou-se avaliação de risco baseado nas CAMs e em dados ecotoxicológicos retirados da literatura. Usando-se três diferentes valores de concentrações preditas de efeito não observado (CPENO), foram calculadas razões CAM/CPENO entre 4-1.980. Estes quocientes indicam alto risco ao meio ambiente e a necessidade de um projeto de gerenciamento de risco. Além disso, estes valores são 48-3.300 vezes maiores que aqueles encontrados em países desenvolvidos, o que significa uma situação bem mais crítica do que as que vinham sendo reportadas e mundialmente discutidas. Na aplicação de PAOs ao efluente do PA-HUSM a oxidação fotoinduzida demonstrou ser muito mais lenta quando comparada aos outros processos: tempo de meia-vida (t1/2) da CIP durante degradação fotoinduzida foi de 2,5 h, enquanto durante os processos de fotocatálise heterogênea, peroxônio e ozonização, t1/2 foi 20, 15 e 9 min, respectivamente. Os melhores resultados obtidos para a ozonização na degradação de CIP foram conseqüência da maior reatividade do fármaco com ozônio do que com espécies radicalares formadas durante os processos. Porém, no que diz respeito à redução da demanda química de oxigênio (DQO) e absorbância integrada, os processos peroxônio e de fotocatálise heterogênea, (maior capacidade de geração de HO ) foram mais efetivos que os processos fotoinduzido e de ozonização (menor capacidade de geração de HO ). Os produtos formados durante os diferentes processos demonstraram ser bastante semelhantes. Avaliou-se também a degradação fotoinduzida de CIP em solução sintética (lâmpada de Hg de média pressão de 150 W, reator em batelada), em concentração ambiental de 0,1 mg L-1 (0,3 x 10-3 mol L-1) e pH 9 (NH4Cl/KOH) por meio de HPLCFLD. A taxa de reação de primeira ordem e t1/2 foram 1,56 ±0,11 x 10-2 s-1 e 44±7 s, respectivamente. As estruturas dos fotometabólitos foram investigadas através de cromatografia líquida com detecção de massas (LC-MS). Cinco prováveis fotometabólitos primários foram identificados e demonstraram não ser prontamente biodegradáveis frente a closed bottle test (CBT). Estes compostos são produtos de defluoração, descarboxilação e abertura do anel piperazínico e já foram identificados em estudos anteriores, porém, nunca nas condições testadas na presente investigação.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The focus of this study was the application of advanced oxidation photoprocesses, heterogeneous photocatalysis and photo-Fenton, in the degradation of pollutant load and amoxicillin in wastewater from the University Hospital of Santa Maria (HUSM), evaluating the photoreactors performance in the degradation efficiency. In the hospital wastewater there is a wide variety of harmful pharmaceuticals to the environment, consequently, it is necessary to use efficient treatment to degrade them. An alternative for the treatment of these toxic compounds and recalcitrant is the application of advanced oxidation processes (AOPs), which are based on the generation of radical species, such as the hydroxyl radical (HO·), which act as strong oxidizing agents, which have emerged as a promising technology for the degradation a wide range of compounds, including xenobiotic pharmaceuticals, pollutants to convert them in to innocuous end products such as CO2 and H2O. The wastewater from the University Hospital of Santa Maria (HUSM) was treated by heterogeneous photocatalytic process and photo-Fenton process using the Response Surface Methodology (RSM) for the optimization of the removal efficiency of the chemical oxygen demand (COD). For the sample treatment, the photoreactor type Dewar-like, with recirculation, and rotating disc photoreactor, type batch and with TiO2 supported, were used. The two reactors have capacity for 1800 mL and the ultraviolet (UV) radiation is emitted by medium pressure mercury vapor lamp (125 W and intensity of 401 W m-2). In order to quantify the luminous energy emitted by the lamps that is converted in chemical energy a potassium ferrioxalate actinometry solutions was used, measuring the photon flux (q = 1.71⋅10-5 ± 1.25⋅10-7 in Dewar-like photoreactor and q = 9.25⋅10-6 ± 1.86⋅10-7 mol s-1 in rotating disc photoreactor). In the Dewar-like photoreactor, the abatement COD of hospital wastewater has reached 44% in the treatment by heterogeneous photocatalysis and 65% by photo-Fenton; in the hospital wastewater treatment by heterogeneous photocatalysis in rotating disc photoreactor, a COD reduction of 36% was obtained. The toxicity (LC50 values, median lethal concentration) of the hospital wastewater pre- and post-treatment was determined by means of the bioassay Artemia salina. The evolution of acute toxicity in the hospital wastewater treatment attained a 46% toxicity inhibition by heterogeneous photocatalysis (pH 3, 800 mg L-1 of TiO2 and 30 °C) and 44% by photo-Fenton process (pH 3, 528 mg L-1 of H2O2 e 255 mg L-1 of Fe2+). The amoxicillin degradation efficiency was evaluated through HPLC-UV (high performance liquid chromatography), λmax = 238 nm, using the mobile phase methanol: water:0.01 mol L-1 KH2PO4 (20:70:10, v/v) at pH 4. Employing the Dewar-like photoreactor, a 100% of amoxicillin degradation in hospital wastewater was attained after 30 min by heterogeneous photocatalysis treatment and 85% of amoxicillin degradation was attained after 60 min by photo-Fenton treatment. When the rotating disc photoreactor was used, 100% of amoxicillin degradation in hospital wastewater was attained after 60 min of treatment. The photonic efficiency was lower in the rotating disc photoreactor (3.77 ± 0.19%) than in the Dewar-like photoreactor (30.00 ± 0.67% for the photo-Fenton process and 19.02 ± 0.88% for the heterogeneous photocatalysis process). The Dewar-like photoreactor design has made it possible to achieve good results; the cylindrical shape and the wall mirror decrease the radiation losses, when the parallel rays focus the concave mirror on the reactor wall, they in return converged on the particles of TiO2 or Fenton reagent, allowing the radiation to reach other reactor parts. When the TiO2 is immobilized, there is a little resistance to the mass transfer between hydroxyl radicals and organic compounds in solution. However, there are advantages in working with the catalyst in the immobilized form, instead of in suspension, because it avoids the separation stage after the treatment, what makes their reuse possible; in addition, it allows continuous operation. The rotating disc and Dewar-like photoreactors performance in the treatment of hospital wastewater and of amoxicillin solution by heterogeneous photocatalysis and photo-Fenton processes were satisfactory. / No presente estudo o enfoque foi a aplicação dos fotoprocessos avançados de oxidação, fotocatálise heterogênea e foto-Fenton, na degradação de carga poluente e amoxicilina em efluente do Hospital Universitário de Santa Maria (HUSM), avaliando o desempenho dos fotorreatores na eficiência de degradação. No efluente hospitalar existe uma grande variedade de fármacos nocivos ao meio ambiente, sendo necessário o emprego de um tratamento capaz de degradá-los. Uma alternativa para o tratamento desses compostos tóxicos e recalcitrantes é a aplicação de processos avançados de oxidação (PAOs), os quais baseiam-se na geração de espécies radicalares, como o radical hidroxila (HO·) que oxida de forma não seletiva, termodinâmica e cineticamente favorável uma ampla gama de compostos, incluindo os xenobióticos fármacos. O efluente do HUSM foi tratado por processos de fotocatálise heterogênea e foto-Fenton, aplicando metodologia de superfície de resposta (RSM, do inglês response surface methodology ) para adequação da eficiência de redução da demanda química de oxigênio (DQO). Para o tratamento das amostras foram usados o fotorreator frasco de Dewar, com recirculação, e o fotorreator de discos rotativos, tipo batelada e com TiO2 suportado. Os dois reatores possuem capacidade para 1800 mL e a radiação ultravioleta (UV) é emitida por lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão (125 W e intensidade de 401 W m-2). A fim de quantificar a energia luminosa emitida pela lâmpada que é convertida em energia química foi usado o actinômetro ferrioxalato de potássio, medindo o fluxo de fótons (1,71⋅10-5 ± 1,25⋅10-7 mol s-1 no fotorreator frasco de Dewar e 9,25⋅10-6 ± 1,86⋅10-7 mol s-1 no fotorreator de discos rotativos). No fotorreator frasco de Dewar o abatimento da DQO do efluente hospitalar atingiu 44% no tratamento por fotocatálise heterogênea e 65% por foto-Fenton; no tratamento do efluente hospitalar por fotocatálise heterogênea em fotorreator de discos rotativos foi obtido 36% de redução da DQO. A toxicidade aguda (LC50) do efluente hospitalar foi avaliada por meio do bioindicador Artemia salina. A evolução da toxicidade aguda no tratamento do efluente hospitalar por fotocatálise heterogênea (pH 3, 800 mg/L de TiO2 e 30 °C) atingiu inibição da toxicidade de 46% e, 44%, quando tratado por processo foto-Fenton (pH 3, 528 mg L-1 de H2O2 e 255 mg L-1 de Fe2+). A eficiência de degradação da amoxicilina foi avaliada com auxílio de HPLC (cromatografia líquida de alta eficiência, do inglês high performance liquid chromatography ), λmáx = 238 nm, a fase móvel usada foi MeOH:H2O:0,01 mol L-1 KH2PO4 (20:70:10, v/v) em pH 4. A amoxicilina adicionada ao efluente hospitalar (0,1 mg L-1), quando tratada em fotorreator frasco de Dewar, atingiu 100% de degradação depois de 30 min de tratamento por processo de fotocatálise heterogênea e 85% de degradação em 60 min tratamento por processo foto-Fenton. E, quando usado o fotorreator de discos rotativos, 100% da amoxicilina foi degradada depois de 60 min de tratamento. A eficiência fotônica foi menor no fotorreator de discos rotativos (3,77 ± 0,19%) que no fotorreator frasco de Dewar (30,00 ± 0,67% para o processo foto-Fenton e para o processo de fotocatálise heterogênea 19,02 ± 0,88%). O desenho do fotorreator frasco de Dewar tornou possível a obtenção de bons resultados; o formato cilíndrico e a parede espelhada diminuem as perdas da radiação, raios paralelos quando incidem à parede côncava espelhada do reator retornam de forma convergente sobre as partículas de TiO2 ou de reagente Fenton, permitindo que a radiação emitida atinja outros pontos do reator. Quando o TiO2 está imobilizado, ocorre um pouco de resistência à transferência de massa entre radicais hidroxila e os compostos orgânicos em solução. No entanto, existem vantagens em se trabalhar com o catalisador na forma imobilizada, em vez de em suspensão, porque evita a etapa de separação posterior ao tratamento, o que torna possível seu reaproveitamento; além disso, permite operação contínua. O desempenho dos fotorreatores de discos rotativos e frasco de Dewar no tratamento do efluente hospitalar e da solução de amoxicilina por processos de fotocatálise heterogênea e foto-Fenton foram satisfatórios.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:36:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1923.pdf: 1660478 bytes, checksum: e6855a80e39e2e94b6e6cd8fd5947d59 (MD5) Previous issue date: 2007-08-01 / Universidade Federal de Sao Carlos / The generation of effluent from the sewage treatment is daily increasing then its final disposition represents a mandatory question to be answered. An alternative is its agricultural utilization such as organic fertilizer as a partial substitute of mineral fertilizer. This practice, beyond inherent benefits due to nutrients recycling promotes agricultural water reuse, which is responsible of around 70% of the total water consumption in Brazil. It was developed a research following the stages of the domestic sewage treatment in the anaerobic system called Septic Cesspool Biodigester , developed by Embrapa Agricultural Instrumentation, and also the impact observed in the soil after the application of the treated effluent. Three samplings were done in the different biodigestion chambers which were inoculated with either ovine or bovine manure. These effluents were analyzed according to its original state (liquid), regarding to the determination of some parameters such as conductivity, pH, OBD, OCD and solids content. Other analyses of the effluent were done in the solid obtained after freeze drying of the raw treated effluent. There were determined the mineral composition of the effluent, using the ICP-OES technique. The effluent organic matter was characterized by FTIR, 13C-NMR and EPR spectroscopies and, elemental analysis. The effluent presented alkaline character and significant salts concentration for both systems, high quantity of NNH4 + and low content of N-NO3 -, characteristic of anaerobic systems. The elemental analysis of the solid obtained after the liquid freeze drying, showed that there was not a variation tendency in the percentages of C, H and N during biodigestion process. These values were similar to the either ovine or bovine inoculated systems, and to the different samplings. The effluent presented a quantity of macro e micro nutrients. Through the spectroscopic characterization of the organic matter present in the freeze dried material, it was possible to observe that there were not noticeable variations in the FTIR spectra in the course of the process monitoring. The 13C NMR supplied information about aromatic and aliphatic groups, showing that the effluent presented a high aliphatic content. The soil, classified as Yellowredish Lattosoil with sandy phase, was submitted to the effluent application during three years and was used for the goiaba orchard. Thus, there were compared the effects effluent in comparison of the NPK mineral fertilization as well as the soil of the native forest at the side of the orchard. Determinations of pH, conductivity, macro and micro nutrients content, TOC and LIF were done for the intact soil. Soil HA were extracted and characterized according to their elemental composition, FTIR, 13C NMR, EPR and solution fluorescence. The application of the treated effluent produced an increment in the pH value, mainly in the superficial layer. There was observed nutrients increment in soil submitted to the effluent application when compared with the NPK fertilized soil. Alterations in the humic fraction of the analyzed soil (after effluent application) were observed when compared with the forest and NPK samples. Results obtained by 13C NMR and EPR detected a general diminution of the aromaticity and the humification degree of organic matter, as a consequence of the aliphatic character of the organic matter present in the effluent. The humification degree of HA extracted from the applied effluent soil, determined by LIF and solution, were very similar to the ones observed in the mineral fertilized soil. The effluent supplied macro e micro nutrients in significant quantities to the soil, and it was not observed salinization effect in the analyzed depths. These results show the benefic effect of the utilization of Septic Cesspool Biodigester effluent regarding to the soil fertility. / A geração de efluente a partir do tratamento de esgoto vem se incrementando, e sua disposição final representa uma questão a ser resolvida. Assim uma das alternativas encontradas é sua utilização na agricultura como adubo orgânico, podendo substituir parte da adubação mineral. Essa prática, além de benéfica do ponto de vista da reciclagem de nutrientes, representa uma economia de água no setor agrícola, que é cerca de 70% do consumo total no Brasil. Este trabalho visou conhecer as características do efluente produzido pela Fossa Séptica Biodigestora, um sistema anaeróbio de tratamento de esgoto desenvolvido pela Embrapa Instrumentação Agropecuária, bem como de avaliar o impacto da aplicação do efluente no solo. Foram feitas três coletas do material das caixas das diferentes câmaras biodigestoras, em sistemas inoculados com esterco ovino e bovino. Este material foi analisado em seu estado bruto (líquido) em algumas análises para a determinação de parâmetros como condutividade, pH, DBO, DQO e teores de sólidos. Para as demais análises utilizou-se o sólido obtido após liofilização do líquido. As concentrações de macro e micronutrientes presentes no efluente foram estimadas usando a técnica de ICP OES. A matéria orgânica presente no efluente foi caracterizada segundo as espectroscopias de FTIR, RMN de 13C e RPE além da análise elementar. O efluente produzido apresentou caráter alcalino e concentrações significativas de sais nos dois sistemas analisados. Também foram observadas quantidades elevadas de N-NH4 + e baixas de N-NO3 -, típico de sistemas anaeróbios. A análise elementar do sólido, obtido após liofilização do líquido, mostrou que não há uma tendência na variação da composição elementar (C, H, N) ao longo do processo de biodigestão, os quais foram semelhantes tanto para o sistema inoculado com esterco ovino quanto bovino, assim como nas diferentes coletas. O efluente apresentou quantidade significativa de nutrientes em sua composição mineral. Através da caracterização espectroscópica da matéria orgânica do material liofilizado foi possível notar que não ocorreram muitas variações nos grupamento funcionais observados através dos espectros de FTIR, no decorrer do processo de biodigestão. A RMN de 13C possibilitou informações à cerca dos grupamentos aromáticos e alifáticos das amostras, mostrando que o efluente possui caráter bastante alifático. O efluente foi aplicado no solo durante três anos, sendo este solo classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo fase arenosa utilizado no cultivo de goiaba. Foram comparados os efeitos da adubação pelo efluente com adubação mineral do tipo NPK. Também foi analisado o solo de mata da região. Foram feitas análises de pH, condutividade, macro e micronutrientes, COT e FIL utilizando o solo intacto. Fez-se a extração dos AH dos solos. Os AH foram caracterizados segundo a composição elementar, FTIR, RMN de 13C, RPE e Fluorescência em solução. A adição do efluente proporcionou um aumento no pH do solo, observado principalmente na camada superficial. Foi observado um incremento nas concentrações de nutrientes no solo sob uso do efluente em comparação com o solo com adubação mineral NPK. Alterações na fração húmica do solo com efluente em relação aos solos com adubação NPK e de mata foram observadas. Através das técnicas de RMN de 13C e RPE foi possível notar diminuição na aromaticidade e no grau de humificação da matéria orgânica, respectivamente, devido à incorporação da matéria orgânica do efluente, de caráter bastante alifático. Nas técnicas de FIL e Fluorescência em solução, o grau de humificação para as amostras do solo com efluente foram muito similares à do solo com adubação mineral, não sendo observados, através destas técnicas, efeitos da adição do efluente. O efluente também forneceu macro e micronutrientes em quantidades significativas ao solo, não sendo observado efeito de salinização nas profundidades analisadas. Os resultados indicam o efeito benéfico do uso do efluente tratado pela Fossa Séptica Biodigestora na fertilidade do solo.

Made available in DSpace on 2014-08-27T14:36:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-28Bitstream added on 2014-08-27T15:57:15Z : No. of bitstreams: 1 000777356.pdf: 1383561 bytes, checksum: e0ffbd4c79c4ab9d368822180325434a (MD5) / Os principais objetivos desta dissertação foram: (Capítulo II) avaliar a produção e a qualidade de água do cultivo de tilápia-do-Nilo (Oreochromis niloticus) em sistemas sem renovações de água e com substratos artificiais; (Capítulo III) avaliar a eficiência de wetlands construídas e povoadas com duas espécies de macrófitas aquáticas flutuantes (Eichhornia crassipes e Pistia stratiotes) no tratamento do efluente de despesca de tanques de crescimento final de tilápias. O resultado do Capítulo II permite concluir que o uso de sistemas de cultivo sem renovações de água com substratos artificiais na produção de tilápias podem apresentar boas produtividades, ocorrendo acúmulo de alguns nutrientes na água do cultivo, porém este sistema se mostrou eficiente na absorção de nitrogênio inorgânico e ortofosfato durante o cultivo, provavelmente devido a presença do substrato. No Capítulo III, wetlands construídas e povoadas com aguapé (Eichhomia crassipes) e alface d’ água (Pistia stratiotes) com tempo de residência do efluente a ser tratado nas wetlands por 14 dias apresentaram eficiência de tratamento de efluentes de despesca da água de tanques de crescimento final de tilápia do Nilo, ocorrendo remoções de nutrientes nas primeiras horas de tratamento. Porém as wetlands povoadas com E. crassipes foram mais eficientes na remoção das concentrações de fósforo total, sendo mais viáveis para tratamentos de efluentes que apresentem altas concentrações de fósforo total / The main objectives of master’s dissertation were: (Chapter II) to evaluate the production and the quality of water from the cultivation of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) in systems with substrates and without the reconditioning of water; (Chapter III) evaluate the efficiency of wetlands constructed and stocked with two species of floating aquatic macrophytes (Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes) in the treatment of harvest wasterwater from final growth tanks which contained tilapia.The result of Chapter II shows that the use of cultivation systems without the reconditioning of water and with artificial substrates in tilapia production can present good yields, accumulating some nutrients in water from the cultivation, however this system was shown to be efficient in the absorption of inorganic nitrogen and orthophosphate during the cultivation, probably due to the presence of substrate. In Chapter III, wetlands constructed and stocked with E. crassipes and P. stratiotes, with a hydraulic retention time of 336 hours, presented efficiency in the treatment of harvest effluent from the water in the final growth tanks which contained Nile tilapia; with the removal of nutrients occurring in the first hours of treatment. But the wetlands constructed with E. crassipes were more efficient in the removal of concentrations of total phosphorus, being more feasible for wastewater treatment which has high concentrations of total phosphorus