Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-06T17:51:26Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Disserta??o Completa Times New Roman - Com Assinatura da Ban.pdf: 4476480 bytes, checksum: 309e034f51cd7605224651743ecee1cd (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-01-07T12:06:06Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Disserta??o Completa Times New Roman - Com Assinatura da Ban.pdf: 4476480 bytes, checksum: 309e034f51cd7605224651743ecee1cd (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T12:06:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Disserta??o Completa Times New Roman - Com Assinatura da Ban.pdf: 4476480 bytes, checksum: 309e034f51cd7605224651743ecee1cd (MD5) Previous issue date: 2012 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (Capes) / Filmes finos de di?xido de estanho dopados com antim?nio foram confeccionados pelo m?todo de deposi??o t?rmica sobre micro tela de a?o ASTM 316 objetivando a confec??o de anodos perme?veis a fluido para uso em reatores filtro-prensa. Os ?xidos nas formas de filmes suportados e de p? foram investigados pelas t?cnicas de energia dispersiva de raios-X (EDX), difratometria de raios-X (DRX) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). O estudo de EDX revelou que a raz?o efetiva Sb/Sn nos filmes ? maior que a nominal, enquanto que o DRX revelou que o SnO2 est? presente na forma da estrutura da cassiterita, que n?o h? presen?a de picos relacionados a ?xidos de antim?nio e que o aumento da concentra??o de Sb leva a uma diminui??o da cristalinidade dos filmes. O estudo de MEV revelou que os filmes apresentam estrutura compacta e n?o-porosa. A caracteriza??o eletroqu?mica dos anodos 316/Sb-SnO2 conduzida numa c?lula do tipo eletr?lito polim?rico s?lido (EPS) empregando-se a membrana Nafion? 117 da Dupont revelou a partir da voltametria c?clica e das curvas de polariza??o que o sobrepotencial para a rea??o de desprendimento de oxig?nio (RDO) aumenta com a concentra??o de antim?nio. O estudo envolvendo a an?lise da durabilidade dos anodos conduzido em condi??es galvanost?ticas (20 mA cm-2) revelou que a vida ?til do anodo aumenta com a concentra??o de Sb passando por um ponto de m?ximo. O anodo 316/Sb-SnO2 alojado em c?lula do tipo EPS na condi??o de ?zero-gap? e na aus?ncia de eletr?litos l?quidos foi aplicado na degrada??o eletroqu?mica do corante t?xtil Cibacron? Marinho F-4G considerado como poluente modelo. A cin?tica de descolora??o seguiu o modelo de pseudo-primeira ordem representativo do controle difusional atrav?s da microestrutura do ?nodo sob influ?ncia da turbul?ncia causada pelo desprendimento de oxig?nio. Foi verificada uma descolora??o superior a 90% e uma degrada??o do composto parental maior que 50% ap?s 3,5 h de eletr?lise. A an?lise das curvas cronopotenciom?tricas indicou que a desativa??o dos anodos ? fortemente influenciada pela disponibilidade dos radicais hidroxilas adsorvidos na superf?cie do eletrodo. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2012. / ABSTRACT Thin films of tin dioxide doped with antimony were prepared by the thermal decomposition method onto a stainless steel fine mesh (ASTM 316) in order to obtain a fluid permeable anode for application in filter-press reactors. Films and powders of Sb-SnO2 were investigated using the energy dispersive X-ray (EDX), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques. The EDX revealed that the effective Sb/Sn molar ratio in films is greater than the nominal composition, while the XRD has revealed that SnO2 is present in the crystalline form of the cassiterite structure. In addition, it was verified the absence of peaks accounted for the antimony oxides even for higher amounts of Sb, while the addition of Sb lead to a decrease in the film crystallinity. SEM images showed that the thin films are rather compact. The electrochemical characterization of the fluid permeable anode composed of 316/Sb-SnO2 was carried out in an SPE cell using the Nafion? 117 membrane as the electrolyte. Cyclic voltammograms and polarization curves showed the overpotential for the oxygen evolution reaction (OER) increases upon increasing the antimony concentration. The endurance test carried out under galvanostatic conditions (20 mA cm-2) has revealed that the anode service life increases upon increasing the Sb concentration passing through a maximum. The 316/Sb-SnO2 anode housed in an SPE cell in the zero-gap condition and in the absence of liquid electrolytes was applied on degradation of the Cibacron? Marinho F-4G dye, considered as the pollutant model. Discoloration kinetics was described by the pseudo-first order model describing the diffusion control across the anode microstructure under the influence of the turbulence caused by the OER. A discoloration percentage higher than 90% and a degradation percentage of the parental compound greater than 50% were both achieved after 3.5 h of electrolysis. Analysis of the chronopotentiometric curves indicated the anode deactivation is considerable effected by the availability of the hydroxyl radicals adsorbed on the anode surface.

Este estudo procurou investigar a utilização de polímeros para condicionamento de lodo de ETE para desidratação em filtro prensa de placa e verificar as eventuais vantagens em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. Para isso foram realizadas pesquisa bibliográfica, consulta a fornecedores de polímeros e de equipamentos e trabalhos experimentais em laboratório e em escala piloto com lodo gerado nos digestores anaeróbios da ETE Barueri da SABESP que mostrava interesse em fazer o condicionamento do lodo com polímeros. Atualmente, na ETE Barueri o condicionamento de lodo é feito com cal e cloreto férrico, com dosagens em torno de 25% e 10% respectivamente e a desidratação em filtro prensa de placas, com tempo de ciclo de 4 horas, produz tortas com 40% de teor de sólidos e densidade de 1,20 kg/L. Nos experimentos foram utilizados polímeros catiônicos de alto peso molecular. O equipamento piloto utilizado foi um filtro prensa de placa do tipo membrana diafragma com dez placas de 800 x 800 mm. Nos ensaios do filtro prensa piloto, com a utilização de polímero em pó para o condicionamento de lodo, indicou-se uma redução nos custos de produtos químicos consumidos em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. O condicionamento com polímero em pó e cloreto férrico, com dosagens respectivamente de 4,83 kg/ton e 6,3%, resultou numa torta com teor de sólidos de 31% e densidade de 1,13 kg/L. Já o condicionamento feito somente com polímero em pó, com dosagem de 5,38 kg/ton, resultou numa torta com teor de sólidos de 30% e densidade de 1,08 kg/L, porém apresentou problemas na soltura das tortas. A utilização de polímeros permitiu trabalhar em taxas iniciais de filtração mais altas, resultando num tempo de filtração em torno de 120 minutos, implicando em tempos de ciclo mais curtos. / This study investigated the utilization of polymers for the conditioning of the sludge generated at Wastewater Treatment Plants (WTP) for dewatering at filter presses, verifying the eventual advantages in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. Specific bibliography was researched, polymer and equipment suppliers were consulted and experimental studies were carried out at the laboratory and in a pilot scale. The sludge was generated at the anaerobic digesters of Barueri WTP operated by SABESP which has shown interest in this method. Currently, at Barueri WTP the sludge conditioning is performed with lime and ferric chloride at dosages around 25% and 10%, respectively. The dewatering is processed by filter presses during a cycle period of 4 hours, producing cakes with 40% of solids and a density of 1,20 kg/L. The experimental studies were carried out with high molecular weight cationic polymers. The pilot equipment consisted of a filter press with a diaphragm membrane with 10 plates measuring 800 x 800 mm each. During the tests at the pilot filter press, when dry polymers for sludge conditioning were utilized, it was verified that the cost of chemical products consumed was reduced in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. The sludge conditioning with dry polymers and ferric chloride at respective dosages of 4,83 kg/ton and 6,3% resulted in cakes with 31% of solids and density of 1,38 kg/L. On the other hand, the sludge conditioned only with dry polymers at a dosage of 5,38 kg/ton resulted in cakes with 30% of solids and density of 1,08 kg/L, but the cake release from the plates was difficult. The utilization of polymers allowed higher initial filtration rates resulting in a 120 minute filtration period with a consequent reduction of the cycle time.

Este estudo procurou investigar a utilização de polímeros para condicionamento de lodo de ETE para desidratação em filtro prensa de placa e verificar as eventuais vantagens em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. Para isso foram realizadas pesquisa bibliográfica, consulta a fornecedores de polímeros e de equipamentos e trabalhos experimentais em laboratório e em escala piloto com lodo gerado nos digestores anaeróbios da ETE Barueri da SABESP que mostrava interesse em fazer o condicionamento do lodo com polímeros. Atualmente, na ETE Barueri o condicionamento de lodo é feito com cal e cloreto férrico, com dosagens em torno de 25% e 10% respectivamente e a desidratação em filtro prensa de placas, com tempo de ciclo de 4 horas, produz tortas com 40% de teor de sólidos e densidade de 1,20 kg/L. Nos experimentos foram utilizados polímeros catiônicos de alto peso molecular. O equipamento piloto utilizado foi um filtro prensa de placa do tipo membrana diafragma com dez placas de 800 x 800 mm. Nos ensaios do filtro prensa piloto, com a utilização de polímero em pó para o condicionamento de lodo, indicou-se uma redução nos custos de produtos químicos consumidos em relação ao condicionamento com cal e cloreto férrico. O condicionamento com polímero em pó e cloreto férrico, com dosagens respectivamente de 4,83 kg/ton e 6,3%, resultou numa torta com teor de sólidos de 31% e densidade de 1,13 kg/L. Já o condicionamento feito somente com polímero em pó, com dosagem de 5,38 kg/ton, resultou numa torta com teor de sólidos de 30% e densidade de 1,08 kg/L, porém apresentou problemas na soltura das tortas. A utilização de polímeros permitiu trabalhar em taxas iniciais de filtração mais altas, resultando num tempo de filtração em torno de 120 minutos, implicando em tempos de ciclo mais curtos. / This study investigated the utilization of polymers for the conditioning of the sludge generated at Wastewater Treatment Plants (WTP) for dewatering at filter presses, verifying the eventual advantages in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. Specific bibliography was researched, polymer and equipment suppliers were consulted and experimental studies were carried out at the laboratory and in a pilot scale. The sludge was generated at the anaerobic digesters of Barueri WTP operated by SABESP which has shown interest in this method. Currently, at Barueri WTP the sludge conditioning is performed with lime and ferric chloride at dosages around 25% and 10%, respectively. The dewatering is processed by filter presses during a cycle period of 4 hours, producing cakes with 40% of solids and a density of 1,20 kg/L. The experimental studies were carried out with high molecular weight cationic polymers. The pilot equipment consisted of a filter press with a diaphragm membrane with 10 plates measuring 800 x 800 mm each. During the tests at the pilot filter press, when dry polymers for sludge conditioning were utilized, it was verified that the cost of chemical products consumed was reduced in comparison with the conditioning with lime and ferric chloride. The sludge conditioning with dry polymers and ferric chloride at respective dosages of 4,83 kg/ton and 6,3% resulted in cakes with 31% of solids and density of 1,38 kg/L. On the other hand, the sludge conditioned only with dry polymers at a dosage of 5,38 kg/ton resulted in cakes with 30% of solids and density of 1,08 kg/L, but the cake release from the plates was difficult. The utilization of polymers allowed higher initial filtration rates resulting in a 120 minute filtration period with a consequent reduction of the cycle time.

[pt] Tendo em vista a diminuição dos impactos ambientais e a necessidade em aproveitar ao máximo as áreas disponíveis para disposição de resíduos, as mineradoras e indústrias de beneficiamento de minério tem investido em técnicas inovadoras procurando a melhoria do comportamento do resíduo gerado. Este estudo experimental relata o comportamento de um resíduo da produção de alumina desaguado por filtro prensa e, também, seu comportamento geotécnico quando estocado de forma densificada. Este trabalho utilizou o Filtro Prensa, que é um dispositivo que retem a parte sólida formando tortas compactas e com elevado teor de sólidos e grau de saturação. Foram feitos estudos das características e do comportamento do resíduo filtrado para encontrar a melhor e mais segura forma de disposição, buscando o melhor aproveitamento das áreas disponíveis. Foi realizado um aterro experimental com o resíduo do filtro prensa com o intuito de estocar o material, colhendo amostras e, assim, testando as condições de compactação em cada camada executada. O Aterro experimental foi dividido em 3 pistas, a pista 1 com 5 camadas de 30 cm, a pista 2 com 4 camadas de 40 cm e a pista 3 com 4 camadas de 50 cm de espessura. As camadas tiveram diferentes combinações de números de passadas e de umidade em relação a umidade ótima. Foram realizados ensaios de laboratório (Caracterização, Compactação Proctor Normal, Triaxial CIU/UU/PN, Adensamento e Permeabilidade) em amostras deformadas do resíduo, coletadas na saída do filtro prensa, e em amostras indeformadas obtidas nas áreas do aterro experimental observou-se que o teor de umidade obtido no resíduo na saída do filtro prensa é menor em 2 porcento ao teor de umidade ótimo do material, sendo favorável para promover sua compactação na disposição. Quando compactado, o resíduo apresenta baixa permeabilidade, da ordem de 10-6 a 10-8 m/s, sendo estes resultados obtidos em corpos de prova moldados variando-se o grau de compactação entre 85 porcento a 100 porcento e o teor de umidade variando -2 porcento a 6 porcento em relação a umidade ótima. Também foram avaliados os parâmetros de resistência por meio de ensaios triaxiais UU (não adensados e não drenados) em amostras não saturadas. Através dos resultados obtidos em campo observou-se que em todos os casos, há sempre um crescimento de peso específico seco e grau de compactação (GC) com o número de passadas. A umidade de 4 porcento acima da ótima é o limite para se ter GC aceitável, para qualquer espessura de camada dentro desta faixa de umidade (-1,0 a 4,0 porcento) o numero minimo de 8 passadas. / [en] Considering the reduction of environmental impacts and the need to make the best use of available waste disposal areas, mining beneficiation industries have invested in innovative techniques to improve the behavior of the waste generated. This experimental study reports the behavior of a residue from the production of alumina dewatered by filter press and also its geotechnical behavior when densified. This work used the Filter Press, which is a device that retains the solid part forming compact and high percentage of solids and saturation degree. Studies of the characteristics and behavior of the filtered residue were made to find the best and most safe form of disposal, seeking the best use of available areas. An experimental landfill with the press filter residue was carried out in order to store the material, collecting samples and, therefore, testing the compaction conditions in each layer performed. The experimental landfill was divided into 3 lanes, lane 1 with 5 layers of 30 cm, lane 2 with 4 layers of 40 cm and lane 3 with 4 layers of 50 cm of thickness. The layers had different combinations of numbers of passes and humidity relative to optimal humidity. Laboratory tests (Characterization, Compaction, CIU / UU / PN Triaxial, oedometer and Permeability) were carried out on deformed samples of the residue, collected at the exit of the filter press, and in undisturbed samples obtained in the areas of the experimental landfill it was observed that the moisture content obtained in the residue at the exit of the filter press is 2 percent lower than the optimum moisture content of the material, being favorable to promote its compaction in the arrangement. When compacted, the residue presents low permeability, in the order of 10-6 to 10-8 m / s, these results being obtained in molded test bodies varying the degree of compaction between 85 percent and 100 percent and the moisture content Varying -2 percent to 6 percent in relation to the optimal humidity. Resistance parameters were also assessed by UU triaxial tests (non-densified and non-drained) in unsaturated samples. Through the results showed in the field in all cases a growth of specific dry weight and degree of compaction (GC) with the number of passes. The humidity of 4 percent above the optimum is the limit to have acceptable GC, for any layer thickness within this humidity range (-1.0 to 4.0 percent) the minimum number of 8 passes.

Submitted by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-19T13:03:29Z No. of bitstreams: 5 lindomar.pdf: 4197857 bytes, checksum: 529e21e13238b7b71e5ddffb7f4e7b91 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2111 bytes, checksum: f5c843397da71f5d32b775fd8c4cbf56 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2015-02-20T09:29:04Z (GMT) No. of bitstreams: 5 lindomar.pdf: 4197857 bytes, checksum: 529e21e13238b7b71e5ddffb7f4e7b91 (MD5) license_url: 52 bytes, checksum: 3d480ae6c91e310daba2020f8787d6f9 (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) license.txt: 2111 bytes, checksum: f5c843397da71f5d32b775fd8c4cbf56 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-20T09:29:04Z (GMT). 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A an?lise de Raios-X para ambos substratos revelou o desfavorecimento da forma??o da fase ?-PbO2 para a maioria da concentra??o dos dopantes. Estudos cronopotenciom?tricos evidenciaram a estabilidade dos anodos quando sujeitados a intensa evolu??o de gases. Para o eletrodo dopado com 1 mM do ?on Fe3+, a efici?ncia de corrente da PEO foram de 10% e 9,5% com uma velocidade de gera??o de oz?nio de 1,35 g h-1 e 1,40 g h-1 para os substratos de tela de a?o e de tecido de carbono, respectivamente. Os resultados encontrados s?o promissores indicando uma viabilidade do uso desses eletrodos para aplica??o no tratamento de ?gua, por isso, empregou-se o oz?nio produzido eletroquimicamente para tratar ?gua residu?ria proveniente da produ??o de biodiesel na planta piloto da UFVJM. O tratamento oxidativo da ?gua residu?ria foi conduzido num reator em coluna de bolhas via rea??o direta (oz?nio molecular), indireta (radical hidroxila) e mista (O3/HO?) manipulando-se o pH do meio reacional.A caracteriza??o do efluente ozonizado foi efetuada monitorando-se o processo de degrada??o da mat?ria org?nica dissolvida via espectrofotometria. A cin?tica do processo de degrada??o seguiu o modelo de pseudo-primeira ordem. Foi verificado que a constante cin?tica sofre varia??o com o tempo de ozoniza??o revelando, portanto, uma varia??o da recalcitr?ncia com o tempo de rea??o. A demanda de energia requerida no processo de ozoniza??o foi caracterizada por uma energia el?trica por ordem (EEO) de 139 kW h m-3 ordem-1. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2013. / ABSTRACT Electrodes comprised of ?-PbO2 were prepared by electrodeposition, by moans of the inclusion of Fe3+ and F- ions in the precursor mixture, using as substrates steel screen (ASTM 316) and carbon cloth in order to produce ozone in an filter-press electrochemical reactor conducted in the absence of liquid electrolyte. The analysis of SEM micrographs revealed that for both substrates at low dopants concentrations resulted in the formation of well-defined grains with a uniform surface area. X-rays analysis for both substrates showed the inhibition of formation of the ?-PbO2 phase for most of the dopant concentration. Cronopotenciometric studies revealed a good stability of the anodes when they were subjected to the intense gas evolution. For the electrode doped with 1 mM Fe3+, the current efficiency of EOP were 10% and 9.5% for an ozone generation rate of 1.35 g h-1 and 1.40 g h -1 using the steel screen and carbon cloth substrates, respectively. These results are promising, indicating a feasibility of using these electrodes for application in water purification, so the electrochemical ozone produced was applied to treat residuary water obtained from the biodiesel produced in the pilot plant of UFVJM. The oxidative chemical treatment of wastewater was conducted in a bubble column reactor via direct (molecular ozone), indirect (hydroxyl radical) and mixed (O3/HO?) oxidation reaction thrush manipulating the pH of the reaction medium. The characterization of ozonated effluent was assessed by means of monitoring the degradation of the dissolved organic matter using spectrophotometry. The kinetics of the degradation process followed a pseudo-first order model. It was found that the rate constant changes on the ozonation time thus indicating a recalcitrance variation with the reaction time. The energy demand required in the ozonation process was described by an electric energy per order (EEO) of 139 kW h m-3 order-1.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:34:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseLSA.pdf: 4498147 bytes, checksum: 43da889d2d53eae45d7a580ca5f6177b (MD5) Previous issue date: 2006-05-03 / Universidade Federal de Sao Carlos / Ti-Pt/PbO2 electrodes were obtained by electrodeposition of PbO2 films at 65 °C and with different dopant(s) (Fe, Co, F, Fe and F, Co and F) contents in the oxide matrix, which were controlled under pre-established and optimized conditions (current densities as well as concentrations of the dopant ions in the electrodeposition baths). Tafel curves in 0.5 mol L-1 H2SO4 showed that the higher the dopant content in the films, the higher was the electrocatalytic activity towards the oxygen evolution reaction (OER), whose mechanism, in a general way, was not changed. The increased electrocatalytic activity was considered as resulting from oxygen defects in the crystalline structure of the oxides, due to dopants action and also morphologic effects. The structural characterization of the films by X-ray diffractometry showed that the structure of the films was always the same, i.e. β- PbO2. The electrochemical performance of pure Ti-Pt/β-PbO2 electrodes, or doped with Fe, Co and F (together or separately), in the oxidation of simulated wastewaters containing the reactive blue 19 dye (RB 19) or phenol, using filter-press reactors, was carried out and then compared with that of a boron-doped diamond electrode (Nb/BDD). For the electrooxidation of the dye ([RB 19]o = 25 ppm, Q = 2.4 L h-1, i = 50 mA cm-2, V = 0.1 L, θ = 25 oC and A = 5 cm2), the results showed that: a) the performances of the electrodes in the dye decolorization were quite similar, achieving 100% decolorization, but in some cases 90% decolorization was achieved by applying only ~0.3 A h L-1 (8 min); b) the reduction of the wastewater organic load, monitored by its total organic carbon content (TOC), was greater for the 1 mM Ti- Pt/β-PbO2-Fe,F electrode (obtained from an electrodeposition bath containing 1 mM Fe3+), which presented a COT reduction of 95% after 2 h of electrolysis, while for the pure β-PbO2 and Nb/BDD electrodes the reductions were 84% and 82%, respectively. In the case of phenol electrooxidation in the semi-pilot scale ([phenol]o = 1000 ppm, Q ~ 120 L h-1, i = 100 mA cm-2, V = 1 L, θ = 40 ºC and A = 63 cm2), the 1mM Ti-Pt/β-PbO2-Co,F and Ti-Pt/β-PbO2 electrodes were the most efficient ones, attaining COD (chemical oxygen demand) reductions of approximately 75% and 63% and COT reductions of approximately 51% and 43%, respectively. / Eletrodos de Ti-Pt/PbO2 foram obtidos pela eletrodeposição de filmes de PbO2 a 65 °C e com distintos teores de dopante(s) (Fe, Co, F, Fe e F, Co e F) na matriz dos óxidos, os quais eram controlados segundo condições pré-estabelecidas e otimizadas (densidades de corrente assim como concentração dos íons dopantes presentes nos banhos de eletrodeposição). Curvas de Tafel em H2SO4 0,5 mol L-1 mostraram que quanto maior era o teor de dopantes nos filmes, maior era também a atividade eletrocatalítica para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO), sendo que, de um modo geral, seu mecanismo não era modificado. A crescente atividade eletrocatalítica foi considerada como resultante do aumento de defeitos de oxigênio na rede cristalina dos óxidos, promovido pela ação dos dopantes e também por efeitos morfológicos. A caracterização estrutural dos filmes, feita por difratometria de raios X, mostrou que a estrutura dos filmes era sempre a mesma, ou seja, β-PbO2. O desempenho eletroquímico de eletrodos de Ti-Pt/β-PbO2 não dopado e dopados com Fe, Co e F (juntos ou separadamente) na oxidação de efluentes simulados contendo o corante azul reativo 19 (AR 19) ou fenol, em reatores do tipo filtro-prensa, foi investigado e então comparado com o de um eletrodo de diamante dopado com boro (Nb/DDB). Para a eletrooxidação do corante ([AR 19]o = 25 mg L-1, Q = 2,4 L h-1, i = 50 mA cm-2, V = 0,1 L, θ = 25 oC e A = 5 cm2), os resultados mostraram que: a) os desempenhos dos eletrodos para a remoção da cor do corante foram bastante semelhantes entre si, chegando-se a 100% de remoção, sendo que em alguns casos remoção de 90% foi obtida aplicando-se somente ~0,3 A h L-1 (8 min); b) a redução da carga orgânica do efluente, monitorada por meio do teor de carbono orgânico total (COT), foi maior para o eletrodo de Ti-Pt/β-PbO2-Fe,F 1 mM (obtido a partir de um banho de eletrodeposição contendo Fe3+ 1 mM), que apresentou redução de COT de 95% após 2 h de eletrólise, enquanto que para um eletrodo não dopado e para um eletrodo de Nb/DDB as reduções foram de 84% e 82%, respectivamente. No caso da eletrooxidação de fenol em escala semi-piloto ([fenol]o = 1000 ppm, Q ~ 120 L h-1, i = 100 mA cm-2, V = 1 L, θ = 40 ºC e A = 63 cm2), os eletrodos de Ti-Pt/β-PbO2-Co,F 1 mM e Ti-Pt/β-PbO2 foram os mais eficientes, atingindo, aproximadamente, 75% e 63% de redução da DQO (demanda química de oxigênio) e 51% e 43% de redução do COT, respectivamente.

ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF DYE DISSOLUTIONS OBTAINED FROM THE MIXTURE OF HYDROLYZED BIFUNCTIONAL REACTIVE DYES In this Doctoral Thesis the degradation of the three reactive dyestuffs that make up the Tricromia Procion HEXL is studied by applying the oxidation-reduction electrochemical treatment to 125mA/cm2 in a filter-press cell using a stainless steel cathode, and as anode, an Ti / SnO2-Sb-Pt type DSA electrode are used. The degree of decolorization / mineralization is evaluated by Total Organic Carbon (TOC), Total Nitrogen (TN) and Chemical Oxygen Demand (COD), data that also allow us to know Average Oxidation State (AOS) at the end of each as well as information on the efficiency in each case through the Carbon Oxidation State (COS), State of Average Oxidation (EOP), Instantaneous Currente Efficiency (ICE) and Average Current Efficiency (ACE). The kinetics of discoloration and the evolution of the generated intermediates have been studied through measurements of High Resolution Liquid Chromatography (HPLC). The spectra obtained through UV-Visible Spectroscopy and FTIR allows us to follow the discoloration from the initial and final state of the solutions after the electrolysis. The main objective is to obtain discolored water with organic matter contents significantly lower than the initial values and to study the possibility of reuse of these purified waste water in subsequent dyeing processes. In this first part of the work we studied the electrochemical treatment for the degradation of these dyes using solutions with the hydrolyzed dyes. Na2SO4 is used as electrolyte. Next, we study the degradation and electrochemical behavior of baths containing the dyes: Procion Yellow HEXL, Procion Crimson HEXL and Procion Navy HEXL after the dyeing of cotton fabrics. Dyes are made at the laboratory level, subsequently the waters resulting from these dye baths are subjected to an electrochemical oxidation-reduction treatment at 125mA / cm2 in a filter-press cell. Proceed to study and to verify that these treated waters can be reused in later dyes obtaining acceptable values of equalization in the dyed tissues. We perform a color equalization study of the cotton fabrics tinted with the dyes of the Tricromia Procion HEXL, using solutions with different proportions of distilled water and recovery water and verify the equalization of the same, the data that we obtain from this study indicate us that good results are obtained from mixtures of 70% recovery water and 30% water. The color differences obtained in the fabrics dyed in the reuses are below the maximum limit of acceptance of color differences in the textile industry, which is one unit (DECMC(2:1) ¿ 1). Subsequently we study the degradation and mineralization of the bath resulting from the dyeing of cotton fabrics at the laboratory level with a mixture of the colorants the Tricromia Procion HEXL using NaCl as electrolyte by subjecting these baths to a treatment Oxide-reduction electrochemical at 125mA/cm2 in a filter-press cell. In all cases a decrease of COD, TOC and TN is obtained, AOS and COS data indicate that the oxidation state of Carbon in all solutions increases, the ACE and COS results show that the process takes place in a way efficient. The discoloration kinetics of all processes correspond to pseudo-first order, UV-Visible spectroscopy reveals that the bands corresponding to the chromophore group of the dyes are eliminated. This treatment of successive dyes and discolorations could be a viable alternative in the purification of actual textile effluents containing this type of dyes. / TRATAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE DISOLUCIONES DE TINTURAS OBTENIDAS A PARTIR DE LA MEZCLA DE COLORANTES REACTIVOS BIFUNCIONALES HIDROLIZADOS Se estudia la degradación de los tres colorantes reactivos bifuncionales que componen la Tricromía Procion HEXL mediante la aplicación del tratamiento electroquímico de óxido-reducción a 125mA/cm2 en una célula filtro-prensa empleando un cátodo de acero inoxidable, y como ánodo se utiliza un electrodo tipo DSA de Ti/SnO2-Sb-Pt. Se evalúa el grado de decoloración/mineralización mediante medidas de Carbono Orgánico Total (COT), Nitrógeno Total (TN) y Demanda Química de Oxigeno (DQO), datos que además nos permiten conocer el Estado de Oxidación Promedio (EOP) al final de cada electrolisis, así como información de la eficiencia en cada caso a través del Estado de Oxidación del Carbono (EOC), Eficiencia en Corriente Instantanea (ECI) y Eficiencia en Corriente Promedio (ECP). La cinética de decoloración y la evolución de los intermedios generados se han estudiado a través medidas de Cromatografía Liquida de Alta Resolución (HPLC). Los espectros obtenidos a través de Espectroscopia UV-Visible y FTIR nos permiten hacer un seguimiento de la decoloración desde el estado inicial y final de las disoluciones tras la electrolisis. El objetivo principal es obtener aguas decoloradas con contenidos en materia orgánica sensiblemente inferiores a los valores iniciales y estudiar la posibilidad de reutilización de esas aguas residuales depuradas en posteriores procesos de tintura. En la primera parte del trabajo se estudió el tratamiento electroquímico para la degradación de estos colorantes empleando disoluciones con los colorantes hidrolizados. Se utiliza Na2SO4 como electrolito. Seguidamente se estudia la degradación y comportamiento electroquímico de baños que contienen los colorantes: Procion Yellow HEXL, Procion Crimson HEXL y Procion Navy HEXL tras la tintura de tejidos de algodón. Se realizan tinturas a nivel de laboratorio, posteriormente las aguas resultantes de estos baños de tintura se someten a un tratamiento electroquímico de óxido-reducción a 125mA/ cm2 en una célula filtro-prensa. Se procede a estudiar y verificar que estas aguas tratadas pueden ser reutilizadas en posteriores tinturas obteniendo valores aceptables de igualación en los tejidos teñidos. Se realiza un estudio de igualación del color de los tejidos de algodón tintados con los colorantes de la Tricromía Procion HEXL, utilizando disoluciones con distintas proporciones de agua destilada y agua de recuperación y comprobando la igualación de las mismas, los datos obtenidos en este estudio nos indican que se consiguen buenos resultados a partir de mezclas de 70% agua de recuperación y 30% agua. Las diferencias de color obtenidas en los tejidos tintados en cuatro reutilizaciones son inferiores al límite máximo de aceptación de diferencias de color en la industria textil, que es de una unidad (DECMC(2:1) ¿ 1). Posteriormente hemos estudiado la degradación y mineralización del baño resultante de la tintura de tejidos de algodón a nivel de laboratorio con una mezcla de los colorantes de la Tricromía Procion HEXL utilizando NaCl como electrolito al someterlos a un tratamiento electroquímico de óxido-reducción a 125mA/ cm2 en una célula filtro-prensa. En todos los casos se obtiene una disminución de DQO, COT y TN, los datos de EOP y EOC nos indican que aumenta el Estado de Oxidación del Carbono en todas las disoluciones, los resultados de ECP y EOC demuestran que el proceso tiene lugar de forma eficiente. La cinética de decoloración de todos los procesos corresponde a pseudo-primer orden, la espectroscopia UV-Visible revela que las bandas correspondientes al grupo cromóforo de los colorantes son eliminadas. Este tratamiento de sucesivas tinturas y decoloraciones podría ser una alternativa viable en la depuración de efluentes textiles reales que contienen es / TRACTAMENT ELECTROQUÍMIC DE DISSOLUCIONS DE TINTURES OBTINGUDES A PARTIR DE LA MESCLA DE COLORANTS REACTIUS BIFUNCIONALES HIDROLITZATS En la present Tesi Doctoral s'estudia la degradació dels tres colorants reactius bifuncionals que componen la Tricromia Procion HEXL mitjançant l'aplicació del tractament electroquímic d'òxid-reducció a 125mA/cm2 en una cèl¿lula filtre-premsa emprant un càtode d'acer inoxidable, i com a ànode s'utilitza un elèctrode tipus DSA de Ti/SnO2-Sb-Pt. S'avalua el grau de decoloració/mineralització mitjantçant mesures de Carboni Orgànic Total (COT), Nitrogen Total (TN) i Demanda Química d'Oxigen (DQO), dades que a més ens permeten conéixer l'Estat d'Oxidació Mitjana (EOM) al final de cada electròlisi, així com informació de l'eficiència en cada cas a través de l'Estat d'Oxidació del Carboni (EOC) , Eficiència en Corrent Instantània (ECI) i Eficiència en Corrent Mitjana (ECM). La cinètica de decoloració i l'evolució dels intermedis generats s'han estudiat a través de mesures de Cromatografia Liquida d'Alta Resolució (HPLC). Els espectres obtinguts a través d'Espectroscòpia UV-Visible i FTIR ens permet fer un seguiment de la decoloració des de l'estat inicial i final de les dissolucions després de l'electròlisi. L'objectiu principal és obtindre aigües decolorades amb continguts en matèria orgànica sensiblement inferiors als valors inicials i estudiar la possibilitat de reutilització d'eixes aigües residuals depurades en posteriors processos de tintura. A la primera part del treball es va estudiar el tractament electroquímic per a la degradació d'estos colorants emprant dissolucions amb els colorants hidrolitzats. S¿utilitza Na2SO4 com electròlit. A continuació s'estudia la degradació i comportament electroquímic de banys que contenen els colorants: Procion Yellow HEXL, Procion Crimson HEXL i Procion Navy HEXL després de la tintura de teixits de cotó. Es realitzen tintures a nivell de laboratori, posteriorment les aigües resultants d'estos banys de tintura se sotmeten a un tractament electroquímic d'òxid-reducció a 125mA/cm2 en una cèl¿lula filtre-premsa. Procedim a estudiar i verificar que estes aigües tractades poden ser reutilitzades en posteriors tintures aconseguint valors acceptables d'igualació en els teixits tenyits. Es realitza un estudi d'igualació del color dels teixits de cotó tintats amb els colorants de la Tricromia Procion HEXL, utilitzant dissolucions amb distintes proporcions d'aigua destil¿lada i aigua de recuperació i comprovant la igualació de les mateixes, les dades obtingudes en este estudi ens indiquen que s¿aconsegueixen bons resultats a partir de mescles de 70% aigua de recuperació i 30% aigua. Les diferències de color obtingudes en els teixits tintats en les quatre reutilitzacions són inferiors al límit màxim d'acceptació de diferències de color en la indústria tèxtil que és d'una unitat (DECMC(2:1) ¿ 1). Posteriorment hem estudiat la degradació i mineralització del bany resultant de la tintura de teixits de cotó a nivell de laboratori amb una mescla dels colorants de la Tricromia Procion HEXL, utilitzant NaCl com a electròlit al sotmetre'ls a un tractament electroquímic d'òxid-reducció a 125mA/cm2 en una cèl¿lula filtre-premsa. En tots els casos s'obté una disminució de DQO, COT i TN, les dades d'EOP i EOC ens indiquen que augmenta l'estat d'Oxidació del Carboni en totes les dissolucions, els resultats d'ECP i EOC demostren que el procés té lloc de forma eficient. La cinètica de decoloració de tots els processos correspon a pseudo-primer ordre, l'espectroscòpia UV-Visible revela que les bandes corresponents al grup cromóforo dels colorants són eliminades. Este tractament de successives tintures i decoloracions podria ser una alternativa viable en la depuració d'efluents tèxtils reals que contenen este tipus de colorants. / Orts Maiques, FJ. (2017). TRATAMIENTO ELECTROQUÍMICO DE DISOLUCIONES DE TINTURAS OBTENIDAS A PARTIR DE LA MEZCLA DE COLORANTES REACTIVOS BIFUNCIONALES HIDROLIZADOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86153 / TESIS