No description available.

Após uma abordagem crítica a respeito do impacto da poluição sobre o meio ambiente, decorrente do uso indiscriminado dos recursos naturais, a presente Tese discute o papel do ozônio na remediação da carga de poluentes emitida ao meio ambiente por diferentes efluentes urbanos e industriais. Diferentes tecnologias disponíveis para a produção de ozônio em pequena e grande escala são apresentadas e discutidas, dando especial enfoque para a produção eletroquímica de ozônio, PEO, a qual é o assunto abordado na parte experimental da Tese. Os experimentos efetuados foram separados em estudos fundamentais, os quais consistiram no estudo da PEO em eletrodos de PbO2 e de IrO2+Ta2O5, em diferentes condições da temperatura e da composição do eletrólito, e aplicados, onde foi projetado e caracterizado um reator para a PEO com capacidade de até 100 A. Na parte fundamental foi proposto uma nova metodologia eletroquímica para a caracterização de eletrodos rugosos/porosos, a qual é baseada na análise combinada de parâmetros superficiais extensivos e intensivos. A partir dos dados obtidos no estudo cinético foi proposto um mecanismo representativo da produção simultânea de oxigênio e ozônio, o qual possibilita uma análise da eficiência da corrente para a PEO com base na cobertura superficial dos intermediários oxigenados. Os estudos de caracterização do reator protótipo #1, o qual foi construído empregando-se um eletrodos planar perfurado de PbO2 como ânodo e um eletrólito polimérico sólido (Nafion 117) como separador dos compartimentos catódico e anódico, revelaram que a PEO é uma promissora alternativa ao processo corona convencional empregado para a geração de ozônio na fase gasosa. / After a critical discussion about the environmental pollution resulted from the continuous consumption of the natural energy sources, is discussed in the Thesis the role of the ozone on reduction of the pollution burden released in the environment by different urban and industrial effluents. Different technologies available for the ozone production in the low and large scale are presented and discussed, given a special attention for the electrochemical ozone production, EOP, which is the issue under investigation in the experimental section of the Thesis. The experiments were separated in fundamentals, which comprises the investigation of EOP at PbO2 and IrO2+Ta2O5 electrodes, in different conditions of the temperature and composition of the electrolyte, and applied studies, where is proposed and characterised a reactor for EOP having a capacity of up to 100 A. In the fundamental section one proposed a new electrochemical methodology for characterisation of porous/rugged electrodes, which is based on a combined analysis of the intensive and extensive surface parameters. From the kinetic data it was proposed a electrode mechanism representative of the simultaneous production of oxygen and ozone, which makes possible to analyse the EOP current efficiency considering the surface coverage by the oxygenated reaction intermediates. The characterisation of the electrochemical reactor (prototype #1), which was constructed using a planar perforated PbO2 as anode and a solid polymer electrolyte (Nafion 117) as separator of the cathodic and anodic compartments, revealed that EOP is a promising alternative technology to the conventional corona process used in the ozone generation in the gaseous phase. P.S. For more details about the present Thesis in a English version see references extracted from this contribution already cited as a header in the main chapters.

The production of enantiopure compounds can be achieved by using dehydrogenases as biocatalysts catalyzing reduction reactions of prochiral compounds such as ketones, aldehydes and nitriles. These dehydrogenases are cofactor dependent enzyme where cofactor is Nicotinamide dinucleotite having some restrictions that limits usage of dehydrogenases in organic synthesis including instability of cofactor in water and high cost. Therefore suitable regeneration method is needed and developed which are enzymatic and electrochemical. We will use an electrochemical approach for the regeneration of reduced co-factors which has been shown in principal with mediators like pentamethylcyclopentadienyl rhodium bipyridine complexes or ferrocenes. This project is European Union project, whose name is Development of Electrochemical Reactors Using Dehydrogenases for Enantiopure Synthon Preparations. All active compounds / mediator, cofactor and enzyme, will be immobilized on the electrode surface of the constructed reactor surface. Therefore only educts and v products will exist in the reactor medium. A gas diffusion electrode will be employed as a counter electrode / which delivers clear protons to the system. Mediator will carry electrons to the cofactor for cofactor regeneration. Then enzyme will use the cofactor and convert substrates to the product in high stereoselectivity. Our part in this project is the synthesis of mediator and suitable linkers for enzyme, cofactor and mediator immobilization. In the first part of the study, Linkers which contain thiol group and disulfide linkage were synthesized because working electrode made of by gold nano particles and immobilization carried out by the help of these groups on gold nano surface. In the second part of the study, mediators were synthesized which are pentamethylcyclopentadienyl rhodium bipyridine complexes and ferrocene derivatives. Synthesized mediators were reacted with linkers by using Click Chemistry and by imine formation in order to convert mediator to the thiol functionalized form.

Após uma abordagem crítica a respeito do impacto da poluição sobre o meio ambiente, decorrente do uso indiscriminado dos recursos naturais, a presente Tese discute o papel do ozônio na remediação da carga de poluentes emitida ao meio ambiente por diferentes efluentes urbanos e industriais. Diferentes tecnologias disponíveis para a produção de ozônio em pequena e grande escala são apresentadas e discutidas, dando especial enfoque para a produção eletroquímica de ozônio, PEO, a qual é o assunto abordado na parte experimental da Tese. Os experimentos efetuados foram separados em estudos fundamentais, os quais consistiram no estudo da PEO em eletrodos de PbO2 e de IrO2+Ta2O5, em diferentes condições da temperatura e da composição do eletrólito, e aplicados, onde foi projetado e caracterizado um reator para a PEO com capacidade de até 100 A. Na parte fundamental foi proposto uma nova metodologia eletroquímica para a caracterização de eletrodos rugosos/porosos, a qual é baseada na análise combinada de parâmetros superficiais extensivos e intensivos. A partir dos dados obtidos no estudo cinético foi proposto um mecanismo representativo da produção simultânea de oxigênio e ozônio, o qual possibilita uma análise da eficiência da corrente para a PEO com base na cobertura superficial dos intermediários oxigenados. Os estudos de caracterização do reator protótipo #1, o qual foi construído empregando-se um eletrodos planar perfurado de PbO2 como ânodo e um eletrólito polimérico sólido (Nafion 117) como separador dos compartimentos catódico e anódico, revelaram que a PEO é uma promissora alternativa ao processo corona convencional empregado para a geração de ozônio na fase gasosa. / After a critical discussion about the environmental pollution resulted from the continuous consumption of the natural energy sources, is discussed in the Thesis the role of the ozone on reduction of the pollution burden released in the environment by different urban and industrial effluents. Different technologies available for the ozone production in the low and large scale are presented and discussed, given a special attention for the electrochemical ozone production, EOP, which is the issue under investigation in the experimental section of the Thesis. The experiments were separated in fundamentals, which comprises the investigation of EOP at PbO2 and IrO2+Ta2O5 electrodes, in different conditions of the temperature and composition of the electrolyte, and applied studies, where is proposed and characterised a reactor for EOP having a capacity of up to 100 A. In the fundamental section one proposed a new electrochemical methodology for characterisation of porous/rugged electrodes, which is based on a combined analysis of the intensive and extensive surface parameters. From the kinetic data it was proposed a electrode mechanism representative of the simultaneous production of oxygen and ozone, which makes possible to analyse the EOP current efficiency considering the surface coverage by the oxygenated reaction intermediates. The characterisation of the electrochemical reactor (prototype #1), which was constructed using a planar perforated PbO2 as anode and a solid polymer electrolyte (Nafion 117) as separator of the cathodic and anodic compartments, revealed that EOP is a promising alternative technology to the conventional corona process used in the ozone generation in the gaseous phase. P.S. For more details about the present Thesis in a English version see references extracted from this contribution already cited as a header in the main chapters.

京都大学 / 新制・論文博士 / 博士(工学) / 乙第13542号 / 論工博第4205号 / 新制||工||1984(附属図書館) / (主査)教授 杉野目 道紀, 教授 大江 浩一, 教授 松原 誠二郎 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Philosophy (Engineering) / Kyoto University / DFAM

The synthesis of enantiopure compounds can be achieved by using dehydrogenases as biocatalysts. For instance, reduction reactions of prochiral compounds (ketones, aldehydes and nitriles) into chiral compounds can be achieved by dehydrogenases. These dehydrogenases are cofactor dependent where cofactor is Nicotinamide Adenin Dinucleotite having some restrictions that confines usage of dehydrogenases in organic synthesis including instability of cofactor in water and high cost. Therefore, suitable recycling methods are required and developed which are enzymatic and electrochemical. We will use an electrochemical approach for the regeneration of reduced co-factors. All active compounds / mediator, cofactor and enzyme, will be immobilized on the electrode surface of the constructed reactor surface. Therefore only educts and products will exist in the reactor medium. A gas diffusion electrode will be employed as a counter electrode / which delivers clear protons to the system. Mediator will carry electrons to the cofactor for cofactor regeneration. Then, enzyme will utilize the cofactor and change the substrates to the products in high stereoselectivity. Our aim in this project is the synthesis of mediators and suitable linkers for enzyme, cofactor and mediator immobilization. In the first part of the study, mediators were synthesized which are pentamethylcyclopentadienyl rhodium bipyridine complexes. In the second part of the study, a conductive monomer (SNS) and linker were synthesized for immobilization of the enzyme. In the last part of the study, the reaction of galactitol dehydrogenase with monomer (SNS) was achieved.

Orientador: Rodnei Bertazzoli / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T06:34:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Badellino_Carla_M.pdf: 4439168 bytes, checksum: 0e434b627394c712d54234bcc01ad717 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Nest trabalho foi investigada a desempenho do peróxido de hidrogênio eletrogerado a partir de redução do oxigênio na superfície de um catodo de carbono vítreo reticulado para a oxidação do herbicida ácido 2,4-diclorofenoxiacético. Inicialmente, foram feitas voltametrias cíclicas para verificar se o 2,4-D para verificar a existência de pares redox. O eletrólito suporte usado foi o K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, em meio saturado de N2. Após a verificação da ausência de reação redox para o 2,4-D, fez-se a otimização da eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Usando como catodo um eletrodo rotatório cilíndrico de carbono vítreo reticulado de 60 ppi e um anodo de platina, em meio de K2SO4 0,3 mol L-1, pH 10, saturado com O2 e 900 rpm, determinou-se que o melhor potencial para eletrogeração de H2O2 foi de ¿ 1,6 V vs. ECS a uma temperatura de 8 0C. Em etapa subseqüente, verificou-se a degradação do herbicida 2,4-D em solução, na concentração de 100 mg L-1 por diferentes três processos: H2O2 eletrogerado, UV/H2O2, e fotoeletro-Fenton, este último realizado em pH 2,5. Para tanto foram feitas injeções no Cromatógrafo Líquido de Alta Eficiência, além de análise de Carbono Orgânico Total e Demanda Química de Oxigênio. Dos processos estudados, o mais vantajoso foi o catalisado com radiação UV e sais de Fe2+ (Reagente de Fenton), com uma redução do COT de 69 % do valor inicial. Dando continuidade os estudos, foi construído um reator em escala piloto do tipo filtro prensa com fluxo transversal para eletrogeração de peróxido de hidrogênio. Composto por dois compartimentos anódicos e um catódico, separado por membranas catiônicas Nafion ®N242, o reator foi otimizado em três diferentes parâmetros: o potencial de trabalho, a velocidade de vazão do fluido e a vazão de oxigênio. Os valores ótimos encontrados para eletrogeração de H2O2 em eletrólito suporte de K2SO4 0,3 mol L-1 foram: potencial de -1,6 V vs. Pt, velocidade do fluido de 500 L h-1 e vazão de oxigênio de 6 L s-1. Com o reator otimizado e acumulando cerca de 1100 mg L-1 de H2O2 em 5 horas de processo, foram feitos ensaios de degradação do 2,4-D em seis deferentes métodos: dois ensaios em meio básico com e sem incidência de radiação ultravioleta, e em seguida, mais quatro ensaios em meio ácido, também com e sem a incidência de radiação ultravioleta, na presença do reagente de Fenton, e por fim, um ensaio catalisado com radiação ultravioleta e na presença do reagente de Fenton. Os ensaios em meio ácido e catalisado, mais uma vez se mostraram mais eficientes e a remoção do COT seguiu uma cinética de pseudo-primeira ordem. Mesmo não havendo muita variação no tempo de degradação o gráfico de ln[C(t)/C(0)] vs. tempo, mostra que o processo mais vantajoso é aquele catalisado com UV/Fenton, com uma constante de redução do COT uma ordem de grandeza maior do que para o processo apenas com incidência de radiação UV. Os valores foram, respectivamente, 9,4x10-5 s-1 e 1,75x10-4 s / Abstract: In this work, the performance of the H2O2 electrogeneration process from O2 reduction on a reticulated vitreous carbon cathode was investigated. The process was also use for the oxidation of the herbicide 2,4-dichlorophenoxyacetic acid. Firstly, cyclic voltammetries were used for the identification of possible reduction reactions of the herbicide. The supporting electrolyte used was a 0,3 mol L-1 K2SO4, pH 10, nitrogen saturated solution. Then, the optimization of hydrogen peroxide electrogeneration it was carried out. As a cathode, a reticulated vitreous carbon-rotating cylinder, shaped from a 60 ppi RCV plate was used. A platinum foil was used as anode and a saturated calomel electrode was used as reference. Supporting electrolyte was always K2SO4 0,3 mol L-1, in an O2 saturated solution. The experiments were run in a 150 mL electrode cell, with a water jacket to keeping temperature in the range from 8 0C. The best potential to produce hydrogen peroxide in these conditions was -1,6 V vs. SCE. In following stage, the degradation of 2,4-D was investigated by tree different process: H2O2 electrogenerated, H2O2/UV and photo electro-Fenton being the last at pH 2,5. The degradation of 2,4-D was followed by HPLC, moreover TOC and COD analyses. The most efficient process was the catalyzed UV/Fe2+ process that presented a TOC reduction of 69 %. In a sequence, a pilot scale reactor was mounted for hydrogen peroxide electrogeneration. The reactor is formed by two anolytes and one catholyte compartments, separated by a N424 Nafion® membrane. The reactor was optimized considering three different parameters: the applied potential, oxygen flow and the electrolyte flow. Best operational parameters electrogeneration rate of hydrogen peroxide in a K2SO4 0,3 mol L-1 electrolyte support were: -1,6 V vs. Pt, 500 L h-1 of electrolyte flow and 6 L s-1 of oxygen flow. Considering these results, the experiments for the degradation of 2,4-D were conducted with the optimized reactor. In this new series of experiments, six different processes were tested. In alkaline medium, the degradation occurred only with H2O2 and H2O2, catalyzed by UV radiation. Four processes were used in acidic medium: H2O2, H2O2 catalyzed by UV radiation, Fe2+ (electro Fenton process) and H2O2 with Fe2+ catalyzed by UV radiation (photo-electro Fenton process). In catalyzed experiments in acidic medium, degradation rates were higher TOC decay presented a pseudo-first order kinetic. The differences between electro Fenton and photo-electro Fenton processes appeared only when TOC reduction was considered. A greater degree of organics combustion was observed for the last process, with 95 % of TOC was eliminated. / Mestrado / Engenharia de Materiais / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Beati_AndreAugustoGutierrezFernandes_M.pdf: 1480867 bytes, checksum: 2bac10db0f64269546e73f22539b4fe8 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O estudo da degradação eletroquímica da ranitidina, um fármaco utilizado na terapia de úlceras gástricas, foi desenvolvimento em duas etapas. Inicialmente, realizou-se um estudo do comportamento redox da ranitidina sobre a superfície de eletrodos platina (Pt) e de carbono vítreo (CV), utilizando-se da voltametria cíclica em eletrólito aquoso (K2SO4 0,1 M) e não-aquoso (NaClO4 0,1 M em DMF). A análise voltamétrica no eletrodo de Pt em meio aquoso, a 20 mV s-1, indicou que o fármaco apresenta reações de oxi-redução dentro da faixa de potencial estudada (-0,85 V a +1,2 V vs. Ag/AgCl), com a presença de um par redox, possivelmente devido à presença do grupo -NO2 na molécula, em -0,37 V vs. Ag/AgCl (oxidação) e -0,48 V vs. Ag/AgCl (redução). Na mesma análise, utilizando-se o eletrodo de CV, não se observaram picos bem definidos. A análise voltamétrica no eletrodo de CV em meio não-aquoso apresentou um par tênue de picos -0,63 V vs. Ag/AgCl (O) e -0,73 V vs. Ag/AgCl (R). Em uma segunda etapa foi construído um reator eletroquímico de bancada, utilizando eletrodos de difusão gasosa (EDG) e eletrodos de óxidos de titânio e rutênio suportados em titânio metálico (DSACl2 ®) , no qual foram feitos ensaios de eletrólise a corrente constante entre 1 A = i = 10 A, a uma vazão de 200 L h-1 e uma pressão de O2 no catodo de 0,2 bar. Nos estudos com o reator, inicialmente avaliou-se a eficiência para a produção de H2O2 in situ, a partir da reação de redução do O2 insuflado no EDG, e a influência deste no processo de degradação do fármaco, via química/eletroquímica e via eletro-Fenton. O reator eletroquímico utilizado para degradação eletroquímica da Ranitidina operou em uma condição de fluxo laminar e apresentou as melhores eficiências na degradação, tanto via química/eletroquímica quanto via eletro-Fenton, em valores de correntes superiores a 4 A. O reator eletroquímico atingiu uma produção de 630 mg L-1 de H2O2 a 7 A.Quanto à redução das concentrações iniciais, a degradação via H2O2 reduziu em 98% a concentração inicial da Ranitidina (CLAE) e alcançou uma taxa de mineralização de 61,3% do total da carga orgânica (DQO). Com relação à degradação via eletro-Fenton, a redução do teor de Ranitidina chegou a 99,9% da concentração inicial (CLAE), enquanto que a mineralização atingiu um valor de 86,7% da carga orgânica total (DQO) / Abstract: The study of the electrochemical degradation of the ranitidine, a drug used in the therapy of gastric ulcers was development in two steps. In the first step was studied the electrochemical behavior of the ranitidine on platinum (Pt) and glassy carbon (CV) electrodes, using cyclic voltammetry in aqueous (K2SO4 0.1 M) and non-aqueous (NaClO4 0.1 M in DMF) electrolytes. The voltammetric analysis on Pt electrode in aqueous solution, with scan rate at 20 mV s-1, showed that the drug presents redox reactions in a potential range from -0.85 V to +1.2 V vs Ag/AgCl. The oxidation peak was found at -0.37 V vs Ag/AgCl, which possibly corresponds to the presence of NO2 group and the reduction peak at -0.48 V vs Ag/AgCl. In the same analysis, but using the CV electrode, the voltammetry analysis not showed defined peaks. In non-aqueous medium, the voltammetric analysis on CV electrode presented a pair of peaks at -0.63 V vs Ag/AgCl (oxidation) and -0.73 V vs Ag/AgCl (reduction). In the second step, it was constructed an electrochemical reactor, using the gas diffusion electrode (GDE) as cathodes and dimensionally stable anode (DSA-Cl2 ®). The electrolysis experiments was performed at constant current (1 = A = 10), outflow of 200 L h-1 and O2 pressure of 0.2 bar on the cathode. In these studies, it was evaluated the efficiency for H2O2 production, from the reaction of reduction of O2 on GDE and the influence from this product in the ranitidine degradation. The process of drug degradation, chemical/electrochemical and electro-Fenton ways using electrochemical reactor operating at laminar flow, showed best efficiency at current values of = 4 A. The electrochemical reactor reached a production of 630 mg L-1 of the H2O2 at 7 A. The ranitidine concentrations was reduced in 98% (HPLC) and reached a tax of mineralization of 61.3% of the total organic matter (COD). With regard to the degradation electro-Fenton way, the ranitidine concentrations was reduced in 99.9% (HPLC) and reached a tax of mineralization of 86.7% of the total organic matter (COD) / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-20T13:34:38Z No. of bitstreams: 1 THALYS DE FREITAS FERNANDES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2378013 bytes, checksum: 834c6cbe7aab87e47cc89c33dfbb9e17 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-20T13:34:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THALYS DE FREITAS FERNANDES - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2378013 bytes, checksum: 834c6cbe7aab87e47cc89c33dfbb9e17 (MD5) Previous issue date: 2016-04-20 / A usina de produção de biodiesel se destaca não só pela síntese de um produto totalmente renovável, o biodiesel, mas, pelo grande volume de água que é utilizado no processo de purificação, que resulta na produção de grandes volumes de efluentes contaminados. Algumas alternativas para o tratamento desse efluente têm sido estudadas e aplicadas, a exemplo do processo eletroquímico denominado eletrofloculação. Porém, os trabalhos mencionados na literatura, até então, tem sido realizados em reatores batelada, o que pode ser desvantajoso em decorrência do grande volume de efluente gerado nesse processo. Dessa forma esse trabalho tem como objetivo estudar um reator eletroquímico de fluxo contínuo para eletrofloculação do efluente da purificação do biodiesel. Desenvolveu-se um reator com um volume total de 1,0340 L, onde foram inseridos quatro eletrodos de alumínio com dimensões (10 x 6,40 x 0,10 cm), interligados a uma fonte CC e, instalou-se o reator a uma planta de tratamento, em escala de bancada. Para a operação do sistema foi sintetizado um efluente artificial com uma concentração padrão de 7,380 g.L-1, contendo todos os contaminantes existentes no efluente real da purificação do biodiesel. Para este estudo foi elaborado um planejamento experimental com o propósito de se avaliar a influência do pH inicial, o tempo espacial e a diferença de potencial, sobre as variáveis que caracterizam a água tratada, o consumo da massa de eletrodo e o consumo energético do reator. Uma matriz com onze experimentos foi executada e coletada amostras de água no intervalo de 5,0 min, durante 40 min de experimento, para caracterização. Os resultados foram inicialmente avaliados quanto à dinâmica comportamental, sendo observado que as melhores taxas de remoção de turbidez, O&G e DQO, foram 94,21 %, 89,3 % e 51,2 %, respectivamente. Do tratamento estatístico, observouse que o pH inicial foi o fator mais atuante nas variáveis respostas e a análise de otimização mostrou que a máxima eficiência do reator é obtida quando o opera com um pH inicial 8,0, um tempo espacial de 29,43 minutos e uma diferença de potencial de 6,0 Volts, resultando num consumo energético de 4,8 kWh.m-3, que equivale a R$ 1,94 por m³ de efluente tratado. Diante dos resultados obtidos constatou-se que a aplicação do reator é viável para o tratamento do efluente da purificação do biodiesel, quanto à eficiência de remoção de contaminantes, ao consumo energético e ao volume de efluente tratado. / The biodiesel production plant stands out not only for the synthesis of a fully renewable product, the biodiesel itself, but the large amount of water used its the purification process, which results in production of large volumes of contaminated waste. Some alternatives for the treatment of such waste have been studied and applied, such as the electrochemical process called electroflocculation. However, the work reported in the literature so far has been carried out in batch reactors, which may be disadvantageous due to the large volume of wastewater produced in the process. Thus, the current analysis aims to study a continuous flow electrochemical reactor for electroflocculation of the waste from the biodiesel purification process. Then, it was developed a reactor with a total volume of 1.0340 L, in which four aluminum electrodes with dimensions of (10 x 6.40 x 0.10 cm) were inserted and connected to a CC power supply, and the reactor was settled in a treatment plant in bench scale. For operating the system, an artificial effluent with a standard concentration of 7,380 g.L-1, containing all the contaminants present in the actual effluent from biodiesel purification was synthesized. For this study it was developed an experimental design in order to assess the influence of the initial pH, space time and the potential difference over the variables that characterize the treated water, the consumption of the electrode mass and energy consumption of the reactor. An array of eleven experiments was performed and collected water samples in the range of 5.0 min for 40 min for characterization. The results were initially assessed for dynamic behavioral and it was observed that the best turbidity removal rates, COD and O&G were 94.21 %, 89.3 % and 51.2 %, respectively. From the statistical results, it was observed that the initial pH was the most active factor in the varying responses and the optimization analysis showed that the maximum reactor efficiency is achieved when operating with an initial pH of 8.0, a space time of 29.43 minutes and a potential difference of 6.0 Volts, resulting in an energy consumption of 4.8 kWh.m-3, which equals R$ 1.94 per cubic meter of treated effluent. Based on the results it was found that the application of the reactor is feasible to treat the waste from the biodiesel purification, regarding to the contaminant removal efficiency, energy consumption and the volume of treated effluent.

La modélisation mathématique des systèmes électrochimiques, et en général la modélisa- tion des systèmes fluidiques réactifs en présence de champs électriques, est un problème d’une complexité telle que des solutions analytiques n’existent que dans des cas très simpli- fiés et la solution numérique est, malgré toute la puissance de calcul moderne, encore très difficile. À ce jour, les avancées dans la modélisation au niveau des modèles d’écoulement sont majeures, mais la modélisation couplée de l’écoulement, avec le champ électrique en présence de solutions concentrées demeure encore un défi de taille. Le couplage des diffé- rents champs décrits par les modèles mathématiques devient critique dans les régions où ont lieu les réactions hétérogènes aux interfaces chargées modélisées par l’équation non linéaire de Butler-Volmer. Les logiciels commerciaux modernes commencent à permettre de coupler les modules d’électrochimie avec la mécanique des fluides numérique (CFD), mais l’ impossibilité d’ac- céder au code source ne permet pas au chercheur de modifier à volonté la formulation des modèles. Par conséquent, le projet de recherche actuel vise le développement d’une plate-forme logicielle ouverte (open-source) comme OpenFOAM, qui peut garantir une complète accessibilité au code-source, la liberté des utilisateurs à faire des modifications, la transparence des détails des modèles, et tous les autres développements qui sont requis pour chaque problème rencontré par les chercheurs. Le développement de modèles reposant sur des lois physiques établies permettra la modéli- sation des systèmes électrochimiques complexes, et la compréhension des phénomènes qui s’y déroulent. Il vise la modélisation du transfert de masse d’une cellule où l’écoulement de la solution concentrée (molten salt) est turbulent, biphasique et incompressible, et les réactions électrochimiques de surface sont calculées en utilisant une distribution tertiaire de densité de courant. Le principal enjeu sur le plan scientifique, dans le cadre de ce projet, demeure donc de développer un modèle qui soit bien calé sur le problème technologique visé afin qu’il puisse reproduire de façon réaliste les systèmes électrochimiques. Il vise éga- lement à amener la modélisation à un point où l’outil pourra être utilisé comme instrument de prédiction et de validation de nouveaux concepts des systèmes électrochimiques. / Abstract: The modeling of electrochemical systems, and in general the modeling of reacting flows ex- posed to electric field, is a complex problem to the point that analytic solutions exist only for simplified cases despite the increasing computer power. The state of art shows major improvements in the fluid-dynamics of electrochemical reactors; but the full coupling of the flow with the electric field in presence of concentrated electrolytic solutions still needs to be properly investigated. The coupling gets even more critical along the charged in- terfaces where heterogeneous reactions are modeled through the non-linear Butler-Volmer equation. Commercial software are slowly try to connect electrochemical modules to the well val- idated CFDs, but most of the time costly licenses, and poor accessibility to the source code, do not allow a deep integration between the two. Instead, this research study pro- poses an open-source code implemented in OpenFOAM, that guarantees full accessibility to the source code, user’s modifications, full transparency of the model’s details, and any possible further developments required by the specificity of the problem. The final code implements the mass transfer of a cell where the concentrated solution (molten salt) is a two-phase turbulent incompressible flow and the electrochemical surface reactions consider tertiary current distributions. The aim of this work is to create an open source platform to predict and analyze industrial reactor’s performances. The advanced modeling can be later exploited and used as a validation instrument for new electrochemical concepts.