Les différentes phases du cycle de vie des textiles ignifugés (TIgni) ont des impacts importants sur l'environnement. Nombreuses études réalisées se sont principalement axées sur des méthodes de synthèse des molécules d’ignifugation. Cependant la phase de fin de vie des TIgni a été longtemps négligée, et nécessite aujourd’hui une attention particulière. Alors que la valorisation des déchets par incinération est une voie appropriée pour la gestion des déchets textiles, les TIgni posent des problèmes car les espèces ignifuges diminuent le rendement énergétique dans le processus d'incinération en raison d'une combustion incomplète et émettent des fumées toxiques. Nous proposons une méthode plus écologique de valorisation énergétique de ces déchets, par la dégradation et l'élimination préalable des substances ignifuges permanentes organophosphorés (MPDA) des textiles, en utilisant le procédé d'oxydation avancé (AOP) de Fenton. Ensuite, la valorisation thermique est réalisée par gazéification au lieu de l'incinération. La cinétique de dégradation de la MDPA, suivie en mesurant la DCO, semble dépendre des concentrations en réactifs de Fenton. Après ce traitement, les propriétés mécaniques du coton restent inchangées. Le test d'inflammabilité et les résultats thermogravimétriques (TGA, DTG et PCFC) confirment la dégradation du MDPA.Les résultats de gazéification montrent des propriétés de combustion accrues des textiles ignifuges après ce traitement qui permet donc d’éco-concevoir la valorisation énergétique de ces textiles. L’évaluation des impacts environnementaux réels en utilisant l’ACV permet de confirmer l’éco-conception de fin de vie des produits textiles ignifugés. / The different life cycle phases of textiles with flame retardant (FR) finishes have substantial adverse impacts on environment. Several studies on the exposure of flame retardant have mainly focused on ways to provide environmentally friendly synthesis of flame retardants. However the end-of-life phase of the FR textiles seems neglected and needs great attention when the product life cycle is concerned. Though today, technologies for solid waste management are ever-improving, the end-of-life of flame retardant textile products create issues, by decreasing energy yield in the incineration process due to incomplete combustion and emission of toxic fumes.Therefore an eco-design was proposed with optimized disposals for the flame retardant textiles, by a prior degradation and elimination of a durable flame retardant substance (MDPA) from textiles, using advanced oxidation Fenton process. Then thermal valorization was achieved by gasification instead of incineration.The degradation kinetics of MDPA from cotton fabrics, monitored by measuring the COD of the reaction mixture, seems to depend on the Fenton reactant concentration. The mechanical properties of the cotton after the treatment are unaltered. The flammability test and thermogravimetric (TGA, DTG and PCFC) results confirmed the degradation of MDPA. The gasification results supported the eco-design by showing increased combustion properties of the FR textiles after the Fenton treatment allowing eco-design of energy valorization of textile wastes. Real environmental impacts evaluated by a life cycle assessment (LCA) tool confirm the eco-design of the end-of-life phase of flame retardant textile products.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_3063_.pdf: 847888 bytes, checksum: 057e7b3ccaa878a9782167215d05e0da (MD5) Previous issue date: 2009-03-06 / Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), derivados de petróleo, são substâncias cada vez mais preocupantes aos órgãos ambientais devido ao seu caráter tóxico, carcinogênico e mutagênico. Com o aumento da utilização de petróleo e seus derivados como fonte de energia, a contaminação do efluente líquido se expandiu, prejudicando a biota, incluindo seres humanos que de alguma forma fazem uso dessa água. É necessário que sejam desenvolvidos procedimentos eficazes na eliminação parcial ou total destes compostos. Uma técnica muito estudada atualmente no tratamento de efluentes líquidos é o processo Fenton. Ele se baseia na geração do radical hidroxila a partir da reação de íons Fe2+ e peróxido de hidrogênio. Devido ao seu elevado poder oxidante, o radical hidroxila degrada totalmente os compostos orgânicos, formando CO2, H2O e íons inorgânicos provenientes de heteroátomos. O presente trabalho estudou o processo Fenton na decomposição de HPAs (acenafteno, fluoreno, fluoranteno, benzo(a)pireno) em meio aquoso com a utilização de magnetitas puras ou dopadas com cobalto como fonte de íons Fe2+ e peróxido de hidrogênio. A análise da degradação e possível formação de intermediários foram acompanhadas por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/EM). Pôde-se observar que o percentual de degradação dos HPAs variou de 39 a 100%. O composto que mais degradou foi o acenafteno, com três anéis, enquanto que o benzo(a)pireno, com cinco anéis, teve a menor oxidação. Não foram encontrados intermediários acima do limite de detecção do equipamento. Além da CG/EM, foi utilizada a fluorescência como método de análise. O objetivo foi comparar a eficiência da magnetita pura e dopada com cobalto na degradação do fluoreno. Observou-se que o processo de degradação com a magnetita pura não foi significante. Já com a magnetita dopada com cobalto a degradação total ocorreu em cinco horas. Assim, o processo Fenton com utilização de magnetitas como fonte de ferro pode ser uma nova alternativa para o tratamento de HPAs em meio aquoso.

Os disruptores endócrinos são frequentemente relatados na literatura como contaminantes de ambientes aquáticos. Por isso, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido estudados como alternativa para o tratamento em meio aquoso. Os POAs consistem na oxidação de compostos orgânicos por radicais hidroxilas com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da degradação do metil parabeno (MeP) por processos Fenton, utilizando planejamento experimental e a análise dos modelos matemáticos, possibilitando a avaliação da influência das variáveis e determinando as melhores condições. As degradações de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP com o processo Fenton foram realizadas em um reator de vidro onde as concentrações ótimas foram: 16 mg L-1 de Fe2+, 62 mg L-1 de H2O2, pH = 3, agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 20 minutos. Para o foto-Fenton, as degradações foram de 500 mL de 100 mg L-1 de MeP em um reator com lâmpada de mercúrio de 4 W , utilizando-se uma concentração de 4 mg L-1 de Fe2+ e 52 mg L-1 de H2O2, pH = 3, 30°C e agitação constante chegando a 100% de degradação em 16 minutos. Finalmente a degradação de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP por eletro- Fenton foi realizada em um reator, com 4 mg L-1 de Fe2+, com densidade de corrente (j = 25 mA cm-2) para a produção de H2O2 com eletrodos ADE(cátodo), platina(ânodo), 0,05 mol L-1 de Na2SO4 como eletrólito suporte, pH = 3, sob agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 11 minutos. A eficiência da degradação de MeP foi monitorada por espectroscopia UV-VIS e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e, a mineralização, pelo monitoramento do carbono orgânico total (COT). / Endocrine disruptors are frequently reported in the literature as contaminants of aquatic environments. Therefore, the advanced oxidation processes (AOPs) have been studied as an alternative to aqueous media treatments. AOPs involve the oxidation of organic compounds by hydroxyl radicals with high oxidation power. Considering these aspects, the aim of the present work is to study the methyl paraben (MeP) degradation by Fenton processes using experimental design and analysis of mathematical models, allowing the evaluation of the influence of variables and determining the best conditions. The degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP with Fenton process was performed in a glass reactor where the optimal concentrations were 16 mg L-1 of Fe2+, 62 mg L-1 of H2O2, pH = 3, constant stirring and T = 30°C, reaching 100 % degradation in 20 minutes . For the photo-Fenton degradations were 500 mL of 100 mg L-1 of MeP in a reactor with a mercury lamp with 4 W, using concentration of 4 mg L-1 of Fe2+, 52 mg L-1 of H2O2, pH = 3 , T = 30°C and constant stirring, reaching 100 % biodegradation in 16 minutes. Finally, the degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP by electro-Fenton was carried out in a reactor with 4 mg L-1 of Fe2+ with current density (j = 25 mA cm-2) for the production of H2O2 with ADE electrodes (cathode), platinum (anode), 0.05 mol L-1 Na2SO4 as supporting electrolyte, pH = 3, T = 30°C and constant stirring, to reaching 100 % degradation in 11 minutes. The degradation efficiency of MeP was monitored by UV- VIS spectroscopy and liquid chromatography (HPLC) and mineralization, by monitoring the total organic carbon (TOC).

Os disruptores endócrinos são frequentemente relatados na literatura como contaminantes de ambientes aquáticos. Por isso, os processos oxidativos avançados (POAs) têm sido estudados como alternativa para o tratamento em meio aquoso. Os POAs consistem na oxidação de compostos orgânicos por radicais hidroxilas com alto poder oxidante. Diante desses aspectos, o presente trabalho tem como principal objetivo o estudo da degradação do metil parabeno (MeP) por processos Fenton, utilizando planejamento experimental e a análise dos modelos matemáticos, possibilitando a avaliação da influência das variáveis e determinando as melhores condições. As degradações de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP com o processo Fenton foram realizadas em um reator de vidro onde as concentrações ótimas foram: 16 mg L-1 de Fe2+, 62 mg L-1 de H2O2, pH = 3, agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 20 minutos. Para o foto-Fenton, as degradações foram de 500 mL de 100 mg L-1 de MeP em um reator com lâmpada de mercúrio de 4 W , utilizando-se uma concentração de 4 mg L-1 de Fe2+ e 52 mg L-1 de H2O2, pH = 3, 30°C e agitação constante chegando a 100% de degradação em 16 minutos. Finalmente a degradação de 300 mL de 100 mg L-1 de MeP por eletro- Fenton foi realizada em um reator, com 4 mg L-1 de Fe2+, com densidade de corrente (j = 25 mA cm-2) para a produção de H2O2 com eletrodos ADE(cátodo), platina(ânodo), 0,05 mol L-1 de Na2SO4 como eletrólito suporte, pH = 3, sob agitação constante e 30°C chegando a 100% de degradação em 11 minutos. A eficiência da degradação de MeP foi monitorada por espectroscopia UV-VIS e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE) e, a mineralização, pelo monitoramento do carbono orgânico total (COT). / Endocrine disruptors are frequently reported in the literature as contaminants of aquatic environments. Therefore, the advanced oxidation processes (AOPs) have been studied as an alternative to aqueous media treatments. AOPs involve the oxidation of organic compounds by hydroxyl radicals with high oxidation power. Considering these aspects, the aim of the present work is to study the methyl paraben (MeP) degradation by Fenton processes using experimental design and analysis of mathematical models, allowing the evaluation of the influence of variables and determining the best conditions. The degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP with Fenton process was performed in a glass reactor where the optimal concentrations were 16 mg L-1 of Fe2+, 62 mg L-1 of H2O2, pH = 3, constant stirring and T = 30°C, reaching 100 % degradation in 20 minutes . For the photo-Fenton degradations were 500 mL of 100 mg L-1 of MeP in a reactor with a mercury lamp with 4 W, using concentration of 4 mg L-1 of Fe2+, 52 mg L-1 of H2O2, pH = 3 , T = 30°C and constant stirring, reaching 100 % biodegradation in 16 minutes. Finally, the degradation of 300 mL of 100 mg L-1 of MeP by electro-Fenton was carried out in a reactor with 4 mg L-1 of Fe2+ with current density (j = 25 mA cm-2) for the production of H2O2 with ADE electrodes (cathode), platinum (anode), 0.05 mol L-1 Na2SO4 as supporting electrolyte, pH = 3, T = 30°C and constant stirring, to reaching 100 % degradation in 11 minutes. The degradation efficiency of MeP was monitored by UV- VIS spectroscopy and liquid chromatography (HPLC) and mineralization, by monitoring the total organic carbon (TOC).

Grandes quantidades de diferentes classes de fármacos são consumidas anualmente no mundo. Após a administração do fármaco, uma parte significativa deste, aproximadamente 10 a 90%, é excretada do corpo humano de forma inalterada para o esgoto doméstico. O tratamento convencional de esgotos não remove eficientemente esse tipo de composto, que pode permanecer no efluente que deixa as estações de tratamento ou pode ser adsorvido no lodo gerado a partir da degradação biológica, que muitas vezes é utilizado como fertilizante, constituindo uma rota adicional de entrada de fármacos no meio ambiente. A presença de antibióticos no ambiente pode acarretar a seleção de microrganismos resistentes a esses medicamentos, fazendo com que as drogas utilizadas atualmente não sejam mais eficazes. Visando reduzir seus efeitos nocivos, este trabalho estudou a degradação de enrofloxacina, que é um antibiótico amplamente utilizado na medicina veterinária, através do processo Fenton de acordo com um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional - DCCR. No planejamento fatorial, foram estudadas as influências da temperatura e das concentrações iniciais de peróxido de hidrogênio e íon ferroso. Adicionalmente, foram estudadas as influências do pH, bombeamento de ar no meio reacional e adição sucessiva de reagente de Fenton em um ensaio de longa duração. As variáveis de resposta determinadas foram as concentrações residuais de enrofloxacina, peróxido de hidrogênio e de carbono orgânico total. Para este estudo, utilizaram-se, após estudos preliminares, as condições reacionais utilizadas em trabalhos anteriores do grupo de pesquisa, constituindo assim, as variáveis independentes do planejamento experimental DCCR, que foram: temperatura (0 a 40ºC), concentração de íons ferrosos, (5 a 120 m/L), e concentração de peróxido de hidrogênio (100 a 900 mg/L). Durante os ensaios experimentais foram coletadas amostras para a quantificação de peróxido de hidrogênio, enrofloxacina e carbono orgânico total, e para isso, foram utilizados os métodos permanganométrico, espectrofotométrico e instrumental, respectivamente. Os resultados obtidos foram tratados com o software Statistica®, com o intuito de se obter as condições mais favoráveis para a oxidação química da enrofloxacina, entretanto, as superfícies de resposta não apresentaram regiões de concentração mínima residual do fármaco. Por este motivo foi realizado um estudo paramétrico das variáveis ao redor da condição experimental que resultou na menor concentração residual final de enrofloxacina (28,3 mg/L de íon ferroso, 738 mg/L de peróxido de hidrogênio e 31,9°C). A maior degradação da enrofloxacina foi obtida com a utilização de 35 mg/L de íon ferroso, 738 mg/L de peróxido de hidrogênio e com temperatura de 31,9°C, resultando em uma redução de aproximadamente 31% de carga orgânica em relação à inicial, que era de 63,44 mg/L. Apesar da baixa eficiência de degradação resultante obtida neste trabalho, o processo Fenton pode ser utilizado em conjunto com outros processos de tratamento para diminuir a atividade bacteriana do fármaco e obter eficiências globais maiores. / Large quantities of different classes of drugs are consumed annually worldwide. After administration of the drug, a significant part of the drug, about 10 to 90%, is excreted from the human body in an unchanged form to domestic sewage. The conventional treatment in wastewater treatment does not remove efficiently this type of compound, which may remain in the effluent leaving the Wastewater Treatment Plants or may adsorb onto the sludge, which is often used as a fertilizer, providing an additional drugs entry into the environment. The presence of antibiotics in the environment may lead to the selection of resistant microorganisms to these drugs, making currently drugs to become ineffective. Aiming to reduce their harmful effects it was studied in this work the degradation of enrofloxacin, which is widely used as a veterinary antibiotic, through the Fenton process according to an experimental planning Central Composite Rotatable Design - CCRD. In the experimental planning were investigated the influences of the temperature, initial concentrations of hydrogen peroxide and ferrous ion. In addition, were studied the influences of pH, pumping air into the reaction medium and subsequent addition of Fenton\'s reagent in a long duration test. The response variables were the residual concentrations of enrofloxacin, hydrogen peroxide and total organic carbon. For this study, we used, after preliminary studies, the reaction conditions determined in previous works of the research group, thus, the independent variables of the experimental CCRD, were: temperature (0 to 40°C), ferrous ions concentration, (5 to 120 mg/L) and hydrogen peroxide concentration (100 to 900 mg/L). During the experimental tests, samples were collected to determine the hydrogen peroxide, enrofloxacin and total organic carbon concentrations, and for this, the experimental analytical methods used were the potassium permanganate titration, spectrophotometric and instrumental, respectively. The results obtained were treated with Statistica® software; in order to obtain the most favorable conditions for the chemical oxidation of enrofloxacin, however, the response surfaces showed no regions of minimal drug residual concentration. For this reason, was made a parametric study around the experimental conditions that resulted in the lower final residual concentration of enrofloxacin (28.3 mg/L ferrous ion, 738 mg/L of hydrogen peroxide and 31.9°C). The major degradation of enrofloxacin was obtained with the use of 35 mg/L of ferrous ion, 738 mg/L of hydrogen peroxide and a temperature of 31.9°C, resulting in a reduction of approximately 31% organic load in relation to the initial, which was 63.44 mg/L. Despite the low degradation efficiency resulting obtained from this work, the Fenton process can be used in conjunction with other advanced oxidation process to reduce the microbial activity of the products and achieve higher levels of efficiency.

O aumento no consumo de antibióticos por seres humanos e animais tem elevado a sua concentração na sua forma inalterada ou de seus metabólitos, que chegam às estações de tratamento de efluentes, onde os tratamentos convencionais são incapazes de degradar estas moléculas, sendo liberadas diretamente nos corpos d\'água receptores. A liberação destas moléculas no meio ambiente tem proporcionado a seleção de organismos patogênicos resistentes, capazes de transmitir geneticamente esta característica a seus descendentes. Este trabalho tem como objetivo o estudo da degradação da molécula de cloridrato de doxiciclina, por ser um antibiótico de largo espectro da família das tetraciclinas, através do processo Fenton. Foram determinados neste trabalho as influências da temperatura, concentração inicial de peróxido de hidrogênio, concentração inicial de íon ferroso e do pH sobre a concentração residual de cloridrato de doxiciclina, concentração residual de peróxido de hidrogênio, concentração de íon ferroso e de carbono orgânico total (COT) em função do tempo de reação. Os métodos analíticos empregados foram baseados em espectrofotometria, análise instrumental para a determinação do carbono orgânico total (COT), titulometria e cromatografia líquida (CLAE) com detectores de UV e de massa. Testes preliminares mostraram que as melhores condições operacionais de temperatura, concentrações de íon ferroso e de peróxido de hidrogênio estariam ao redor de CFe2+ = 62,5 mg/L, CH2O2 = 500 mg/L e T = 20ºC. Estas condições foram utilizadas como ponto central do planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Os resultados do planejamento tratados com o software Statistica® mostraram que as condições operacionais para a menor concentração residual de fármaco (0 mg/L) e redução de 40,9% da carga orgânica em solução deveriam estar ao redor de concentração de íon ferroso, CFe2+ = 25 mg/L, concentração de peróxido de hidrogênio, CH2O2 = 611 mg/L e temperatura = 35ºC, das quais a variável CH2O2 apresentou a maior importância estatística. Ao redor destas condições foi feita uma análise paramétrica para se verificar as influências individuais da temperatura, CFe2+, CH2O2 e da relação CFe2+/ CH2O2. Também foi testada a citotoxicidade dos resíduos gerados. Este estudo mostrou que a variável de maior importância sobre o processo foi a concentração de peróxido de hidrogênio, que tem relação direta com a razão CFe2+/ CH2O2 apresentado melhores resultados quando esta é mantida igual a 0,16. Houve melhora acentuada na mineralização da matéria orgânica com a inserção de microbolhas de ar, obtendo assim redução de até 44% da matéria orgânica em relação à concentração inicial de carbono orgânico de 55 mg/L. Apesar da baixa mineralização obtida pelo estudo, o processo Fenton se mostrou promissor na degradação do cloridrato de doxiciclina, devido principalmente ao fato de os resíduos de degradação não possuírem ação inibitória sobre o organismo teste Escherichia coli e nem citotoxicidade sobre as células L-929, evidenciando que as propriedades antibióticas da molécula foram inativadas, inibindo a capacidade de promover a resistência bacteriana a este antibiótico. / The increasing consumption of antibiotics by humans and animals have increased their concentrations in the environment in their unchanged form or of their metabolites, that reach public wastewater treatment plants, which are unable to degrade these molecules, and are released into surface waters. The release of these molecules in the environment has caused the selection of resistant pathogenic organisms, genetically capable of transmitting this feature to their descendants. This work has as objective the study of the degradation of doxycycline hydrochloride, which is a common broad-spectrum antibiotic of the tetracycline family, by the Fenton process. In this work were determined the influences of temperature, initial hydrogen peroxide concentration, initial ferrous ion concentration and of pH on the final residual concentration of doxycycline, residual concentration of hydrogen peroxide, residual concentration of ferrous ion and total organic carbon (TOC) along the reaction time, using titrations and instrumental analytical techniques as spectrophotometry, TOC analyzer and high performance liquid chromatography (HPLC) with UV and mass detectors. Preliminary tests showed that the best operating conditions of temperature, concentrations of ferrous ion and hydrogen peroxide would be around CFe2+ = 62.5 mg/L, CH2O2 = 500 mg/L and T = 20°C. These conditions were use d as the central point of the Central Composite Rotational Design (DCCR). The results of the experimental planning were treated with the Statistica® software and it was showed that the operational conditions for the smallest residual drug concentration (0 mg/L) and 40.9% TOC reduction should be around ferrous ion concentration, CFe2+ = 25 mg/L, concentration of hydrogen peroxide, CH2O2 = 611 mg/L and temperature = 35°C. The hydrogen peroxide exhibited the highest statistical importance of the studied variables. It was accomplished a parametric study around the best operational conditions inferred from the statistical analysis to check the individual influences of temperature, CFe2+, CH2O2 and the ratio CFe2+/ CH2O2. It was also verified the cytotoxicity of the reaction mediums after the end of the experiments. This study showed that the process is highly dependent of the hydrogen peroxide concentration, directly related to the ratio CFe2+/ CH2O2 and presented the best results when this ratio was kept equal to 0.16. It was observed a marked improvement in the mineralization of the organic matter, up to 44% reduction of the initial TOC value of 55 mg/L, when air was pumped to the reaction medium. Despite the low mineralization obtained in this study, the Fenton process proved to be promising in the degradation of doxycycline hydrochloride, due mainly to the low cytotoxicity of the residues. It was observed neither inhibitory action on the test organism Escherichia coli nor cytotoxicity on L-929 cells, indicating that the antibiotic properties of the molecule had been inactivated and also its ability to stimulate bacterial resistance to this antibiotic.

O aumento no consumo de antibióticos por seres humanos e animais tem elevado a sua concentração na sua forma inalterada ou de seus metabólitos, que chegam às estações de tratamento de efluentes, onde os tratamentos convencionais são incapazes de degradar estas moléculas, sendo liberadas diretamente nos corpos d\'água receptores. A liberação destas moléculas no meio ambiente tem proporcionado a seleção de organismos patogênicos resistentes, capazes de transmitir geneticamente esta característica a seus descendentes. Este trabalho tem como objetivo o estudo da degradação da molécula de cloridrato de doxiciclina, por ser um antibiótico de largo espectro da família das tetraciclinas, através do processo Fenton. Foram determinados neste trabalho as influências da temperatura, concentração inicial de peróxido de hidrogênio, concentração inicial de íon ferroso e do pH sobre a concentração residual de cloridrato de doxiciclina, concentração residual de peróxido de hidrogênio, concentração de íon ferroso e de carbono orgânico total (COT) em função do tempo de reação. Os métodos analíticos empregados foram baseados em espectrofotometria, análise instrumental para a determinação do carbono orgânico total (COT), titulometria e cromatografia líquida (CLAE) com detectores de UV e de massa. Testes preliminares mostraram que as melhores condições operacionais de temperatura, concentrações de íon ferroso e de peróxido de hidrogênio estariam ao redor de CFe2+ = 62,5 mg/L, CH2O2 = 500 mg/L e T = 20ºC. Estas condições foram utilizadas como ponto central do planejamento fatorial do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Os resultados do planejamento tratados com o software Statistica® mostraram que as condições operacionais para a menor concentração residual de fármaco (0 mg/L) e redução de 40,9% da carga orgânica em solução deveriam estar ao redor de concentração de íon ferroso, CFe2+ = 25 mg/L, concentração de peróxido de hidrogênio, CH2O2 = 611 mg/L e temperatura = 35ºC, das quais a variável CH2O2 apresentou a maior importância estatística. Ao redor destas condições foi feita uma análise paramétrica para se verificar as influências individuais da temperatura, CFe2+, CH2O2 e da relação CFe2+/ CH2O2. Também foi testada a citotoxicidade dos resíduos gerados. Este estudo mostrou que a variável de maior importância sobre o processo foi a concentração de peróxido de hidrogênio, que tem relação direta com a razão CFe2+/ CH2O2 apresentado melhores resultados quando esta é mantida igual a 0,16. Houve melhora acentuada na mineralização da matéria orgânica com a inserção de microbolhas de ar, obtendo assim redução de até 44% da matéria orgânica em relação à concentração inicial de carbono orgânico de 55 mg/L. Apesar da baixa mineralização obtida pelo estudo, o processo Fenton se mostrou promissor na degradação do cloridrato de doxiciclina, devido principalmente ao fato de os resíduos de degradação não possuírem ação inibitória sobre o organismo teste Escherichia coli e nem citotoxicidade sobre as células L-929, evidenciando que as propriedades antibióticas da molécula foram inativadas, inibindo a capacidade de promover a resistência bacteriana a este antibiótico. / The increasing consumption of antibiotics by humans and animals have increased their concentrations in the environment in their unchanged form or of their metabolites, that reach public wastewater treatment plants, which are unable to degrade these molecules, and are released into surface waters. The release of these molecules in the environment has caused the selection of resistant pathogenic organisms, genetically capable of transmitting this feature to their descendants. This work has as objective the study of the degradation of doxycycline hydrochloride, which is a common broad-spectrum antibiotic of the tetracycline family, by the Fenton process. In this work were determined the influences of temperature, initial hydrogen peroxide concentration, initial ferrous ion concentration and of pH on the final residual concentration of doxycycline, residual concentration of hydrogen peroxide, residual concentration of ferrous ion and total organic carbon (TOC) along the reaction time, using titrations and instrumental analytical techniques as spectrophotometry, TOC analyzer and high performance liquid chromatography (HPLC) with UV and mass detectors. Preliminary tests showed that the best operating conditions of temperature, concentrations of ferrous ion and hydrogen peroxide would be around CFe2+ = 62.5 mg/L, CH2O2 = 500 mg/L and T = 20°C. These conditions were use d as the central point of the Central Composite Rotational Design (DCCR). The results of the experimental planning were treated with the Statistica® software and it was showed that the operational conditions for the smallest residual drug concentration (0 mg/L) and 40.9% TOC reduction should be around ferrous ion concentration, CFe2+ = 25 mg/L, concentration of hydrogen peroxide, CH2O2 = 611 mg/L and temperature = 35°C. The hydrogen peroxide exhibited the highest statistical importance of the studied variables. It was accomplished a parametric study around the best operational conditions inferred from the statistical analysis to check the individual influences of temperature, CFe2+, CH2O2 and the ratio CFe2+/ CH2O2. It was also verified the cytotoxicity of the reaction mediums after the end of the experiments. This study showed that the process is highly dependent of the hydrogen peroxide concentration, directly related to the ratio CFe2+/ CH2O2 and presented the best results when this ratio was kept equal to 0.16. It was observed a marked improvement in the mineralization of the organic matter, up to 44% reduction of the initial TOC value of 55 mg/L, when air was pumped to the reaction medium. Despite the low mineralization obtained in this study, the Fenton process proved to be promising in the degradation of doxycycline hydrochloride, due mainly to the low cytotoxicity of the residues. It was observed neither inhibitory action on the test organism Escherichia coli nor cytotoxicity on L-929 cells, indicating that the antibiotic properties of the molecule had been inactivated and also its ability to stimulate bacterial resistance to this antibiotic.

O método mais comum de tratamento da resina de troca iônica radioativa é a imobilização em cimento, que reduz a liberação de radionuclídeos para o meio ambiente. Apesar de eficiente, esse método é custoso, pois a quantidade final de rejeito gerada é elevada, já que a capacidade de carga de imobilização é baixa. Este trabalho tem como objetivo desenvolver um método de degradação das resinas provenientes do reator de pesquisa nuclear do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, utilizando o Processo Oxidativo Avançado (POA) com reagentes de Fenton. Isso permitiria uma incorporação maior no cimento. Três formas da resina foram avaliadas: catiônica, aniônica, e uma mistura de ambas as resinas. As reações foram realizadas variando a concentração do catalisador (25, 50, 100 e 150 mM), do volume de peróxido de hidrogênio (320 a 460 mL), e de três temperaturas diferentes, 50, 60 e 70 °C. A solução de catalisador mais eficiente foi a de concentração de 50 mM e volume de 330 mL de peróxido, degradando aproximadamente 98% da quantidade de resina. A temperatura mais eficiente foi a de 60 º C. / The most common method for spent radioactive ion exchange resin treatment is its immobilization in cement, which reduces the radionuclides release into the environment. Although this method is efficient, it increases considerably the final volume of the waste due to the low incorporation capacity. The objective of this work was to develop a degradation method of spent resins arising from the nuclear research reactor located at the Nuclear and Energy Research Institute (IPEN-CNEN/SP), using an Advanced Oxidation Process (AOP) with Fentons reagents. This method would allow a higher incorporation in cement. Three different resins were evaluated: cationic, anionic and a mixture of both resins. The reactions were conducted varying the catalyst concentration (25, 50, 100 and 150 mM), the volume of hydrogen peroxide (320 to 460 mL), and three different temperatures, 50, 60 and 70 ºC. Degradation of about 98% was achieved using a 50 mM catalyst solution and 330 mL of hydrogen peroxide solution. The most efficient temperature was 60ºC.

Há décadas enfrentamos as conseqüências causadas por atitudes poluidoras. Contudo, atualmente a preocupação ambiental aumentou devido aos efeitos potencialmente nocivos sobre a saúde humana, economia e meio ambiente.A contaminação do solo e das águas subterrâneas por compostos orgânicos voláteis é um problema que está se espalhando com rapidez, e uma das principais fontes poluidoras é o vazamento de tanques de armazenamento de combustível em auto-postos. A problemática desta contaminação é agravada tendo em vista que compostos tóxicos de solubilidade considerável em água, tais como BTEX, estão presentes nessa contaminação.Atualmente são utilizados métodos de tratamento, tais como a aeração, que apenas acabam transferindo os compostos orgânicos tóxicos da água para a atmosfera. O Processo Oxidativo Avançado de Fenton mostra-se promissor no tratamento de tais contaminações.Nossos objetivos foram testar o processo oxidativo e melhorar suas condições de aplicação, bem como projetar um equipamento capaz de realizar o processo de maneira automática.No presente trabalho, o POA mencionado mostrou-se eficiente e capaz de mineralizar os poluentes, reduzindo a poluição a níveis satisfatórios. As caracterizações foram feitas através de cromatografia gasosa, análise de metais através de espectroscopia de emissão por plasma e análise do carbono orgânico total. / From decades, the consequences caused by laid-back attitude towards environment are confronting people. However, currently, the environmental concerned was raised because of the potentially harmful effects on human health, economy and on the environment itself.The problem of soil and subterranean water contamination by volatile organic compounds is rapid spreading; being on of the main pollutant fount the leak of the fuel housing on the gas stations. This problem aggravates once toxic compounds which have considerable solubility on water, such as BTEX, are on this contamination.Currently, treatment methods are employed, such as aeration, which only transfers the toxic organic compounds from water to atmosphere. The Fenton advanced oxidative process manifests as a promising treatment of these contaminations.Our purpose was to test the oxidative process and improve the applicability conditions as well as project equipment able to accomplish the process on an automatic way.On this work the POA manifests efficient and able to mineralize the pollutants, decreasing the pollution to a satisfactory level. The characterization were made through gas chromatographic, the metal analyses were made by plasma emission spectroscopy and analysis of total organic carbon.

Thesis (D.W.S.)--Institute for Worship Studies, 2004. / Abstract. Includes bibliographical references (leaves 173-176).