Made available in DSpace on 2017-05-12T14:48:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tatiane_texto.pdf: 2558616 bytes, checksum: c23ff4ce31df2fb07ce669109433709c (MD5) Previous issue date: 2011-08-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Swine wastewater application into soil to reuse water on cropping provides the addition of total and dissolved organic matter to soil, which interferes in the dynamics of pesticides in soil. This study aims at evaluating the effects of total and dissolved organic matter application from two systems of swine wastewater, biodigestor and lagoon treatments, in alachlor sorption, desorption, leaching and formation of bound residues into soil. The batch method was used to test sorption and desorption and the results were presented in Freundlich isotherms. The evaluation of miscible displacement of alachlor, in soil treated with total and dissolved organic matter, was performed by disturbed soil columns, by monitoring the concentration of alachlor in leachate, total organic carbon and pH. Extraction and quantification of desorption, extractable and bound residues were carried out. After that, it was registered the chemical fractionation of humic substances in extracts containing organic matter of low molecular weight, humic acids and fulvic acids, which were characterized by infrared spectroscopy and total organic carbon concentration. The swine wastewater addition promoted greater sorption and desorption of alachlor compared to Control. The dissolved organic matter promoted less sorption of alachlor in soil when compared to total organic matter, resulting in an increased leaching of alachlor. The dissolved organic matter did not show desorption residues, only extractable ones. The highest amount of total organic carbon was in organic matter of low molecular weight, spectroscope characterized, by the presence of carboxylate anions, which are important in sorption process. The total organic matter has contributed to the emergence of new sorption sites in soil column and the solids present in its composition blocked the movement of pesticide, resulting in lower leaching of alachlor. The dissolved organic matter interacted with alachlor and / or competed with the sorption sites of soil, promoting greater losses by leaching of this herbicide. / A aplicação de água residuária de suinocultura ao solo como reúso de água na agricultura resulta na adição de matéria orgânica total e dissolvida, que interferem na dinâmica dos pesticidas no solo. Objetivou-se avaliar o efeito da aplicação de matéria orgânica total e dissolvida proveniente de dois sistemas de tratamento de água residuária de suinocultura, biodigestor e esterqueira, na adsorção, dessorção, lixiviação e formação de resíduos ligados de alaclor no solo. O método do equilíbrio foi utilizado para o teste de adsorção e dessorção e os resultados foram apresentados em isotermas de Freundlich. A avaliação do deslocamento miscível do alaclor no solo tratado com matéria orgânica total e dissolvida foi realizada por ensaios em colunas de solo deformado, monitorando-se a concentração de alaclor no lixiviado, teor de carbono orgânico total e pH. Realizou-se a extração e quantificação dos resíduos dessorvíveis, extraíves e ligados do solo. Na sequência, fez-se o fracionamento químico das substâncias húmicas em extratos contendo matéria orgânica de baixo peso molecular, ácidos húmicos e ácidos fúlvicos, que foram caracterizados por espectroscopia infravermelha e pela concentração de carbono orgânico total. A adição de água residuária de suinocultura promoveu maior adsorção e dessorção do alaclor comparado ao Controle. A matéria orgânica dissolvida promoveu menor adsorção de alaclor ao solo comparada à total, resultando em maior lixiviação. A matéria orgânica dissolvida não apresentou resíduos dessorvíveis, apenas extraíveis. A maior quantidade de carbono orgânico total esteve presente na matéria orgânica de baixo peso molecular, caracterizada espectroscopicamente, pela presença de ânions carboxilatos, importantes no processo de adsorção. A matéria orgânica total contribuiu com o surgimento de novos sítios de sorção na coluna de solo e os sólidos presentes em sua composição bloquearam a passagem do pesticida, resultando em menores perdas de alaclor por lixiviação. A matéria orgânica dissolvida interagiu com o alaclor e/ou competiu com os sítios sortivos do solo, promovendo maiores perdas deste herbicida por lixiviação.

L'oeuvre plastique et l'oeuvre écrit d'Otto Freundlich (1878-1943) sont traversés par une grande thématique : celle d'une volonté de renouvellement de l'esthétique dans une quête de vérité, au coeur de laquelle se situe le rapport perceptif de l'être humain à la nature. Pour Otto Freundlich, qui adopte dans le champ de l'art une position d'artiste plasticien et d'artiste philosophe, ce renouvellement s'opère non seulement par l'intervention de l'artiste mais aussi par la perception visuelle des oeuvres. L'apparente hétérogénéité de son parcours artistique est donc sous-Tendue par une grande cohérence que cette thèse examine à travers une analyse d'une part diachronique des oeuvres plastique et écrit dans leur ensemble, d'autre part en rendant compte dans un même temps et de manière synchronique des modifications qui les affectent et de leurs modalités. Pour ce faire, cette recherche s'appuie sur le travail fondamental lié à la monographie d'artiste : l'étude précise des sources originales écrites principalement en gothique allemand, l'apport de sources inédites, l'analyse des oeuvres et du contexte de leur genèse, au sein du réseau international qu'Otto Freundlich tisse avec les acteurs du champ culturel présents en Allemagne et en France. Cette approche permet non seulement de corriger certaines données historiques mais aussi d'apporter des éléments nouveaux dans l'étude iconographique, iconologique et conceptuelle des oeuvres, isolément comme globalement. / A main thematic pervades Otto Freundlich's works of plastic art and writings : the will to renew the aesthetic in a quest for truth, in the center of which is the perceptive relation of the human being to nature. Otto Freundlich positions himself in the art field as a visual and a philosopher artist. To his mind, this renewal occurs not only through the intervention of the artist, but also by visual perception of works. The apparent heterogeneity of his artistic journey is underpinned by a strong coherence. This thesis examines his works of art andwritings diachronically as a whole, on one hand, and the changes and causes of their emergence synchronically, on the other. This research is founded on the methodology used for artist's monograph: a detailed study of the original sources written mainly in Gothic German, the contribution of unpublished sources, the analysis of works and of the context of their genesis within the international network Otto Freundlich weaves with the art field actors living in Germany and in France. This approach not only enables to correct some historical data, but also provides fresh elements in the iconographical, iconological and conceptualinterpretations of his works, separately and taken as a whole as well.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thaisa _Pegoraro.pdf: 1491826 bytes, checksum: 1b9380fd12ae09c6e6128b1816c0215e (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Biochar, also known as terra preta do índio, is a highly porous material and is a result of biomass pyrolysis in oxygen-controlled conditions and low temperatures (up to 600 oC). Due to the viable manufacturing process and the wide variety of applications, it is a promising material for various uses. Among the main uses of biochar, studies indicate its potential in improving soil quality, besides being a way of contributing to carbon sequestration from the atmosphere and used in the retention of organic and inorganic contaminants in the environment. This work aimed to present a review of the concepts and current studies on biochar, for a better understanding of the subject (Paper 1). The objective was to also investigate the adsorption of pharmaceuticals carbamazepine (CBZ) and lincomycin (LMC) by six biochars under the influence of surface characteristics of biochar (produced from Brazilian pepper and sugarcane bagasse, in temperatures of 300 o, 400 o and 600o C) and environmental factors (pH and adsorption competition between CBZ and LMC) (Paper 2). The latest study aimed to understand the effects of exposure of dissolved organic matter (DOM) in the surface properties of three biochars produced from sugarcane bagasse, in the CBZ adsorption (Paper 3). Batch equilibrium tests were performed in constant temperature, varying pH, and the data were adjusted in Freundlich isotherms. For the DOM test, the biochars were previously loaded with humic acid, tannic acid, gallic acid, and catechol in concentrations equivalent to those found in soils. The values of Kd, n and KF were reported and analyzed. As a result, it was found that biochars produced from sugarcane bagasse and high pyrolysis temperature were more effective in CBZ and LMC adsorption. In the biochar produced from bagasse at 300° C, the adsorption of CBZ was not affected by the presence of functional groups on the surface of biochar. LMC, which is ionized at pH 7.6, is more easily binded to negatively charged biochars when pH is acidic (pH<pKa). Furthermore, it was found that the CBZ and LMC compete for the same adsorption sites, regardless the variation of pH solution. In general, DOM affected adsorptive properties of biochars and attenuated CBZ adsorption, especially for biochars produced in higher temperatures because of the greater complexity of its structure, when DOM enters or blocks the biochar micro and mesoporous. It was concluded that the use of biochar as a product of sustainable feature looks promising, but there are still some gaps in the current literature about the positive and negative impacts of its use. Laboratory results indicate a possible use of biochar in removing organic compounds from water, which can replace less effective existing treatment technologies. There is to be considered, however, several factors that influence this process and more studies are needed to corroborate such evidence. / O biocarvão, também conhecido como terra preta do índio, é um material de alta porosidade e é resultado da pirólise da biomassa em condições de oxigênio controlado e baixas temperaturas (até 600 oC). Devido ao viável processo de produção e à ampla variedade de aplicações, trata-se de um material promissor para diversos usos. Dentre as principais utilidades do biocarvão, estudos indicam seu potencial na melhoria da qualidade do solo, além de ser uma forma de contribuir para o sequestro de carbono da atmosfera e ser utilizado na retenção de contaminantes orgânicos e inorgânicos no ambiente. Nesse trabalho, objetivou-se realizar uma revisão sobre os conceitos e estudos atuais sobre biocarvão, para uma melhor compreensão do tema (Artigo 1). Objetivou-se também investigar o processo de adsorção dos fármacos carbamazepina (CBZ) e lincomicina (LMC) por seis biocarvões, sob a influência de características superficiais do biocarvão (produzidos a partir de pimenta brasileira e bagaço de cana-de-açúcar, a 300o, 400o e 600o C) e fatores ambientais (pH e competição sortiva entre CBZ e LMC) (Artigo 2). No último estudo, objetivou-se compreender os efeitos da exposição da matéria orgânica dissolvida (MOD) nas propriedades superficiais de três biocarvões produzidos a partir de bagaço de cana-de-açúcar, na adsorção de CBZ (Artigo 3). Ensaios de equilíbrio de adsorção foram realizados em batelada e temperatura constante, variando o pH, e os dados foram ajustados em isotermas de Freundlich. Para o ensaio com MOD, os biocarvões foram previamente carregados com ácido húmico, ácido tânico, ácido gálico e catecol em concentrações equivalentes às de matéria orgânica encontrada em solos. Os valores de Kd, KF e n foram reportados e analisados. Como resultado, verificou-se que biocarvões produzidos a partir da biomassa de bagaço de cana-de-açúcar e altas temperaturas de pirólise foram mais efetivos na adsorção de CBZ e LMC. Em biocarvão produzido a partir de bagaço de cana-de-açúcar, a 300 oC, a adsorção de CBZ não foi afetada pela presença de grupos funcionais na superfície do biocarvão. Já a LMC, que é ionizada a pH 7,6, liga-se mais facilmente a biocarvões carregados negativamente quando o pH é ácido (pH<pKa). Além disso, verificou-se que a CBZ e LMC competem entre si pelos mesmos sítios sortivos, independente da variação do pH da solução. A MOD afetou as propriedades adsortivas de biocarvões para CBZ, principalmente em biocarvões produzidos a maiores temperaturas, devido à maior complexidade de sua estrutura, entrando ou bloqueando os micro e mesoporos do biocarvão. Conclui-se que o uso do biocarvão como um produto de característica sustentável parece ser promissor, porém, lacunas ainda existem na literatura atual sobre os impactos positivos e negativos do seu uso. Os resultados laboratoriais indicam um possível uso do biocarvão na remoção de compostos orgânicos da água, o que pode substituir tecnologias de tratamento existentes menos eficazes. Há, porém, de se considerar diversos fatores de influência nesse processo e mais estudos devem ser realizados a fim de corroborar com tais evidências.

[pt] Devido a grande poluição do meio ambiente, diferentes estratégias devem ser tomadas para remediação ambiental. Dentre as diversas estratégias, é possível citar adsorção de cátions metálicos de soluções aquosas, adsorção de fármacos, utilização e armazanamento de energia verde. Dito isso, o presente estudo relata a utilização das estratégias mencionadas. Portanto, foi utilizada nanofibras de celulose oxidada via TEMPO (2,2,6,6-tetrametil-piperidinil-N-oxil), TCNF, para a remoção de cátions de ferro, zinco e cobalto. Sua capacidade adsortiva para a remoção de ferro e zinco puros apresentou valores de 5902 e 5633 Miligrama por grama−1 , respectivamente. Quando ferro e zinco removidos de uma mesma solução, a capacidade adsortiva de TCNF foi de 5852 e 5622 Miligrama por grama−1 . Para a adsorção de cobalto, sua concentração reduziu de 50 grama por litro−1 para 8,3 grama por litro−1 . Posteriormente, as amostras de TCNF impregnadas com metais foram levadas para calcinação, com objetivo de produção de óxidos nanoestruturados. Em temperaturas a partir de 300 graus C, fases de hematita são identificadas e a partir de 400 graus C fases de zincita e franklinita são identificadas por ajustes de Rietveld nos difratogramas obtidos. Adicionalmente, quando calcinadas em atmosfera inerte, é possível observar o surgimento de óxidos. Além disso, todas as morfologias foram analisadas via MET e MEV, e podem ser comparadas a um nanocoral com espessuras entre 20 e 30 nm. Então, as amotras de ferrita de zinco foram aplicadas em adsorção de tetraciclina, com capacidade adsortiva de 18 miligrama por grama−1 e também como capacitor, atingindo um valor de capacitância de 2031 Farad por grama−1 . A amostra contendo ferrita de cobalto foi utilizada como catalisador para extração de H2 de borohidreto e a quantidade de gás hidrogênio extraída girou em torno de 476,4 Litros de hidrogênio produzido por grama de borohidreto de sódio por grama de catalisador. A energia de ativação para a reação foi calculada em torno de 57 Quilojoules por mol−1 . Portanto, a inovadora rota de síntese de óxidos nanoetruturados aparenta ser promissora. / [en] Due to significant environmental pollution, different strategies require to be implemented for environmental remediation. Among the different approaches, it is possible to cite the adsorption of metallic cations from aqueous solutions, adsorption of pharmaceuticals, and the use and storage of green energy. With this in mind, the present study reports the use of the mentioned strategies. Thus, oxidized cellulose nanofibers, produced via TEMPO (2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyl-N-oxyl), TCNF, were used for the removal of iron, zinc, and cobalt cations from aqueous solution. Their adsorptive capacity for the removal of pure iron and zinc was 5902 and 5633 Milligram per gram−1 , respectively. When iron and zinc were removed from the same solution, the adsorptive capacity of TCNF was 5852 and 5622 Milligram per gram−1 , respectively. For cobalt adsorption, its concentration decreased from 50 gram per liter−1 to 8.3 gram per liter−1 . Subsequently, the TCNF samples impregnated with metals were subjected to calcination to produce nanostructured oxides. At temperatures above 300 C degrees, hematite phases were identified, and at 400 C degrees, zincite and franklinite phases were identified through Rietveld refinements of the obtained diffractograms. Additionally, when calcined in an inert atmosphere, the appearance of oxides was observed. Moreover, all morphologies were analyzed via TEM and SEM, resembling a nanocoral with thicknesses between 20 and 30 nm. The zinc ferrite samples were applied to tetracycline adsorption with an adsorptive capacity of 18 miligram per gram−1 and also as a capacitor, achieving a capacitance value of 2031 Farad per gram−1 . The cobalt ferrite sample was used as a catalyst for hydrogen extraction from borohydride, and the amount of extracted H2 was around 476.4 liters of hydrogen produced per gram of sodium borohydride per gram of catalyst. The activation energy for the reaction was calculated to be approximately 57 Kilojoules per mole−1 . Therefore, the innovative route for the synthesis of nanostructured oxides appears to be promising.

This research evaluated the effectiveness of a commercially available adsorbent, Kemiron, to remove arsenic from conditions representative of landfill leachate. Kemiron was identified as an iron oxide of 39.8 m 2/g surface area, 44 % of which resided in the less than 3 nm pore size range. Batch experiments of As(V) and As(III) were conducted with particle sizes either ≤38 μm and in the range 500 – 600 μm with equilibrium being reached in the smaller particles in ~ 36 hours and estimated at 374 hrs for the larger particles. Ionic strength did not affect the mass loadings of As(V) and As(III) which approached 80 mg/g sorbent and greater than 90 mg/g respectively at pH 7. The effect of Se(IV) and Ni(II) was greater on As(III) than on As(V) sorption with as much as a 40% reduction in As(III) sorption in the presence of a similar amount of Se(IV). Sulfate, calcium and carbonate reduced As(III) sorption whereas calcium enhanced As(V) sorption. As removal tested in synthetic landfill leachate under both young and old landfill conditions indicated that pH, ORP, and Se(IV) as a co-contaminant with 1:1 mg/L concentration to As were the most significant key factors that influence As adsorption. Over 90% of 5 mg/L As(V) as initial concentration was removed at pH 7.2 within an operating range of 197 and 371.6 mV of ORP and 99% removal was also achieved at ~ pH 11 under the range of -335.7 and 9.1 mV of ORP where the latter condition would be unlikely in real leachate. Preliminary experiments with real leachate solutions show similar sorption behavior for As(V) though the total amount removed was reduced. Whilst this work shows the potential for sorption technology as a treatment option for heavy metal removal from landfill leachate, further tests are definitely needed to determine the various pre-treatment options needed before real leachate solutions can be treated. Many commercially available sorbents have been developed for contaminated drinking waters and this is the first study that has looked at their application to the more complex leachate matrix.

Discharge of colored effluents without decoloration originated from textile industries may cause serious problems in the receiving environments. In this study, natural materials that are basaltic tephra and clinoptilolite were used to remove various dyestuffs used in the textile industry. Those materials are cheap and available in large quantities in Turkey. The investigation of adsorption of basic, acidic and reactive dyes on these materials is the objective of this study. During preliminary experiments it was seen that adsorption equilibrium was reached in about 2 days. In adsorption experiments, in order to obtain adsorption isotherms, a fixed amount of adsorbent and 100 mL dye solutions of different concentrations were placed in glass bottles which were shaken at 200 rpm and 25&plusmn / 2oC for 2 days. Then, samples were filtered and the equilibrium concentrations of dyestuffs in the solutions were determined by using spectrophotometer at appropriate wavelength corresponding to the maximum absorbency. After equilibrium concentrations of the solutions were obtained, Langmuir and Freundlich adsorption isotherm constants were calculated for the adsorbents used in this study. The removal efficiencies for cationic basic dyes are higher than those for anionic acidic and reactive dyes with the natural materials. Therefore, modification of surface properties of natural materials with a cationic surfactant was considered to increase the removal efficiencies of those for anionic dyes. After modification of the surface properties, adsorption capacities of adsorbents for anionic dyes were higher than those of natural materials. Finally, the adsorption capacity of activated carbon for the same dyes was determined to compare with that of natural and modified materials. The results showed that the adsorption of dyes on adsorbents used in this study fitted nicely the Langmuir Isotherm Equations.

Thesis (Ph.D.)--Georgetown University, 2009. / Includes bibliographical references.

A eutrofização acelerada dos mananciais superficiais, devido aos despejos de águas residuárias não tratadas, vem comprometendo a qualidade das águas utilizadas no abastecimento público. Como conseqüência desse processo, inúmeros registros de florações de cianobactérias são relatados em todo o mundo. Esses microrganismos são potenciais produtores de toxinas, as quais, presentes na água bruta que abastece uma Estação de Tratamento de Água (ETA), precisam ser removidas. As toxinas podem ter efeitos adversos à saúde, podendo causar danos hepatotóxicos, neurotóxicos e dermatotóxicos. A maioria das ETAs brasileiras tratam a água através do processo convencional de tratamento, compreendendo as etapas de coagulação, floculação, sedimentação, filtração e cloração. Esse tratamento é considerado eficiente para remover células de microrganismos, incluindo as cianobactérias. No entanto, suas toxinas não são afetadas, permanecendo na água tratada. Em função disso, alternativas de tratamento devem ser incorporadas ao tratamento convencional, visando remover a hepatotoxina microcistina a concentrações menores ou iguais a 1 μg.L-1, pois esse é o valor máximo permitido (VMP) pela Portaria nº 518/2004, do Ministério da Saúde, a qual define as diretrizes relativas ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência do carvão ativado pulverizado (CAP), na remoção da cianotoxina microcistina presente na água utilizada para abastecimento público. Cinco amostras de CAP, produzidas a partir de madeira, osso, antracito e coco, foram caracterizadas e, para cada uma, determinadas as Isotermas de Freundlich. As Isotermas mostraram que os CAPs produzidos a partir da madeira apresentaram maior capacidade de remover microcistina. Os residuais de microcistina obtidos nestes ensaios foram ajustados ao modelo de decaimento logarítmico. Assim, para cada CAP, foi estabelecida uma equação geral do processo adsortivo, com a qual foi possível estabelecer dosagens de CAP, variando a concentração de microcistina inicial, para atingir uma concentração residual de 1 μg.L-1. A aplicabilidade da equação foi testada para uma amostra de CAP, em água natural, utilizando o coagulante policloreto de alumínio e concentrações iniciais de microcistina de 1, 10 e 100 μg.L-1. Os resultados mostraram que as dosagens de CAP calculadas foram suficientes para atingir o residual desejado. Além disso, através de ensaios de adsorção, em equipamento de jarros, foram simuladas as etapas de coagulação (utilizando coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico), floculação, sedimentação e filtração do tratamento convencional para água natural acrescida de 100 μg.L-1 de microcistina. A aplicação do CAP foi realizada em dois pontos do tratamento (1) entrada da água bruta e (2) antes da aplicação do coagulante. A aplicação na entrada da água bruta possibilitou remoção da toxina abaixo do VMP, correspondendo à redução de, aproximadamente, 99% da concentração inicial de toxina. Já no ponto de aplicação antes do coagulante, não foi atingido o VMP. A partir dos estudos aqui realizados, concluiu-se que a melhor maneira de escolher o CAP para remoção de microcistina é a realização de ensaios específicos, como a Isoterma de Freundlich. Para uma remoção eficiente da toxina, o tratamento convencional mostra-se eficaz, desde que a etapa de adsorção seja incorporada ao tratamento. / The accelerated surface waters eutrophication, due to non treated residual waters discharges, has been harming the water quality utilized in the public supply. As a consequence of this process, countless records of cyanobacterias’ bloom are reported all over the world. These microorganisms potentially producers of toxins, which, when presented in the raw water that supplies the Water Treatment Plant (WTP), needs to be removed. The toxins can have harmfull effects to the health causing hepatotoxic, neurotoxic and dermatotoxic damage. Most of the Brazilian WTPs treat the water through the conventional water treatment process, covering the stages of coagulation, flocculation, sedimentation, filtering and chlorination. This treatment is considered efficient to remove microorganisms’ cells, including cyanobacterias. However its toxins are not affected, remaining in the treated water. Due to this fact, alternative treatment must be incorporated to the conventional one, trying to remove the microcystin hepatotoxin to concentrations lower or equal to 1 μg.L-1, the maximum allowed value (MAV) according to the Brazilian Ministry of Health Administrative Ruling 518/2004, which defines the rules related to the control and vigilance of the water quality for human consumption. In this context, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of the powdered activated carbon’s (PAC), in the removal of the microcystin cyanotoxin present in the water for public supply. Five samples of PAC, made of wood, bone, antracite and coconut, were characterized and, for each one, were determined Freundlich adsorption isotherm . The isotherm showed that the PACs produced from wood presented the highest capacity of microcystin removal. The residuals of microcystin obtained in these tests were adjusted to the logarithmic decay model. Thus, for each PAC, it was established a general equation of the adsorptive process, in order to establish PAC dosages, varying the initial microcystin concentration, to achieve the residual concentration of 1 μg.L-1. The usage of this equation was tested for one sample of PAC, in natural water, using poly-aluminum chloride as a coagulant and the initial concentrations of microcystins of 1, 10 and 100 μg.L-1. The results showed that the dosage of PAC calculated was enough to achieve the desired residual. Besides this, through adsorptive tests, using jar’s equipments, were simulated the stages of coagulation (using alum sulphate and ferric chloride as coagulants), flocculation, sedimentation and filtering of the conventional treatment for natural water and with 100 μg.L-1 of microcystin added. The application of the PAC was performed in two points of the treatment: (1) entrance of the raw water and; (2) before the application of the coagulant. The application in the entrance of the raw water made possible the removal of the toxin under MAV, corresponding to a reduction of, approximately, 99% of the initial concentration of the toxin. Nevertheless, in the point of application before the coagulant, the MAV was not achieved. According to these studies, it was concluded that the best manner of choosing the PAC for microcystin removal is the realization of specific tests like a Freundlich isotherm. For an efficient removal of the toxin, the conventional treatment is efficient, once the adsorption stage is incorporated to the treatment.

A eutrofização acelerada dos mananciais superficiais, devido aos despejos de águas residuárias não tratadas, vem comprometendo a qualidade das águas utilizadas no abastecimento público. Como conseqüência desse processo, inúmeros registros de florações de cianobactérias são relatados em todo o mundo. Esses microrganismos são potenciais produtores de toxinas, as quais, presentes na água bruta que abastece uma Estação de Tratamento de Água (ETA), precisam ser removidas. As toxinas podem ter efeitos adversos à saúde, podendo causar danos hepatotóxicos, neurotóxicos e dermatotóxicos. A maioria das ETAs brasileiras tratam a água através do processo convencional de tratamento, compreendendo as etapas de coagulação, floculação, sedimentação, filtração e cloração. Esse tratamento é considerado eficiente para remover células de microrganismos, incluindo as cianobactérias. No entanto, suas toxinas não são afetadas, permanecendo na água tratada. Em função disso, alternativas de tratamento devem ser incorporadas ao tratamento convencional, visando remover a hepatotoxina microcistina a concentrações menores ou iguais a 1 μg.L-1, pois esse é o valor máximo permitido (VMP) pela Portaria nº 518/2004, do Ministério da Saúde, a qual define as diretrizes relativas ao controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar a eficiência do carvão ativado pulverizado (CAP), na remoção da cianotoxina microcistina presente na água utilizada para abastecimento público. Cinco amostras de CAP, produzidas a partir de madeira, osso, antracito e coco, foram caracterizadas e, para cada uma, determinadas as Isotermas de Freundlich. As Isotermas mostraram que os CAPs produzidos a partir da madeira apresentaram maior capacidade de remover microcistina. Os residuais de microcistina obtidos nestes ensaios foram ajustados ao modelo de decaimento logarítmico. Assim, para cada CAP, foi estabelecida uma equação geral do processo adsortivo, com a qual foi possível estabelecer dosagens de CAP, variando a concentração de microcistina inicial, para atingir uma concentração residual de 1 μg.L-1. A aplicabilidade da equação foi testada para uma amostra de CAP, em água natural, utilizando o coagulante policloreto de alumínio e concentrações iniciais de microcistina de 1, 10 e 100 μg.L-1. Os resultados mostraram que as dosagens de CAP calculadas foram suficientes para atingir o residual desejado. Além disso, através de ensaios de adsorção, em equipamento de jarros, foram simuladas as etapas de coagulação (utilizando coagulantes sulfato de alumínio e cloreto férrico), floculação, sedimentação e filtração do tratamento convencional para água natural acrescida de 100 μg.L-1 de microcistina. A aplicação do CAP foi realizada em dois pontos do tratamento (1) entrada da água bruta e (2) antes da aplicação do coagulante. A aplicação na entrada da água bruta possibilitou remoção da toxina abaixo do VMP, correspondendo à redução de, aproximadamente, 99% da concentração inicial de toxina. Já no ponto de aplicação antes do coagulante, não foi atingido o VMP. A partir dos estudos aqui realizados, concluiu-se que a melhor maneira de escolher o CAP para remoção de microcistina é a realização de ensaios específicos, como a Isoterma de Freundlich. Para uma remoção eficiente da toxina, o tratamento convencional mostra-se eficaz, desde que a etapa de adsorção seja incorporada ao tratamento. / The accelerated surface waters eutrophication, due to non treated residual waters discharges, has been harming the water quality utilized in the public supply. As a consequence of this process, countless records of cyanobacterias’ bloom are reported all over the world. These microorganisms potentially producers of toxins, which, when presented in the raw water that supplies the Water Treatment Plant (WTP), needs to be removed. The toxins can have harmfull effects to the health causing hepatotoxic, neurotoxic and dermatotoxic damage. Most of the Brazilian WTPs treat the water through the conventional water treatment process, covering the stages of coagulation, flocculation, sedimentation, filtering and chlorination. This treatment is considered efficient to remove microorganisms’ cells, including cyanobacterias. However its toxins are not affected, remaining in the treated water. Due to this fact, alternative treatment must be incorporated to the conventional one, trying to remove the microcystin hepatotoxin to concentrations lower or equal to 1 μg.L-1, the maximum allowed value (MAV) according to the Brazilian Ministry of Health Administrative Ruling 518/2004, which defines the rules related to the control and vigilance of the water quality for human consumption. In this context, the objective of the present work was to evaluate the efficiency of the powdered activated carbon’s (PAC), in the removal of the microcystin cyanotoxin present in the water for public supply. Five samples of PAC, made of wood, bone, antracite and coconut, were characterized and, for each one, were determined Freundlich adsorption isotherm . The isotherm showed that the PACs produced from wood presented the highest capacity of microcystin removal. The residuals of microcystin obtained in these tests were adjusted to the logarithmic decay model. Thus, for each PAC, it was established a general equation of the adsorptive process, in order to establish PAC dosages, varying the initial microcystin concentration, to achieve the residual concentration of 1 μg.L-1. The usage of this equation was tested for one sample of PAC, in natural water, using poly-aluminum chloride as a coagulant and the initial concentrations of microcystins of 1, 10 and 100 μg.L-1. The results showed that the dosage of PAC calculated was enough to achieve the desired residual. Besides this, through adsorptive tests, using jar’s equipments, were simulated the stages of coagulation (using alum sulphate and ferric chloride as coagulants), flocculation, sedimentation and filtering of the conventional treatment for natural water and with 100 μg.L-1 of microcystin added. The application of the PAC was performed in two points of the treatment: (1) entrance of the raw water and; (2) before the application of the coagulant. The application in the entrance of the raw water made possible the removal of the toxin under MAV, corresponding to a reduction of, approximately, 99% of the initial concentration of the toxin. Nevertheless, in the point of application before the coagulant, the MAV was not achieved. According to these studies, it was concluded that the best manner of choosing the PAC for microcystin removal is the realization of specific tests like a Freundlich isotherm. For an efficient removal of the toxin, the conventional treatment is efficient, once the adsorption stage is incorporated to the treatment.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-07-03Bitstream added on 2014-06-13T18:09:30Z : No. of bitstreams: 1 mouta_er_me_jabo.pdf: 836375 bytes, checksum: 9e40dfed6bf9b224b9d0e227e8808906 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A informação sobre a adsorção de selênio (Se) em solos da região tropical é restrita e existem poucos parâmetros numéricos disponíveis para a definição de estratégias de remediação de áreas contaminadas. Os objetivos deste trabalho foram: avaliar a retenção de Se por amostras superficiais (0-0,2 m) de 30 solos representativos do Estado de São Paulo, pela quantificação de parâmetros de adsorção (Kd, Koc, Adsmáx, KL, Kf e n); gerar modelos de regressão e correlacionar os atributos químicos e físicos dos solos com os parâmetros de adsorção. Os experimentos de adsorção de Se foram conduzidos de acordo com o método “batch”. Isotermas de adsorção foram construídas a partir dos resultados experimentais e comparadas com as isotermas ajustadas pelos modelos de Langmuir e de Freundlich. A adsorção de Se foi representada por isotermas tipo L (exponencial) e tipo C (linear) e a equação de Langmuir ajustou melhor os resultados de adsorção de Se do que a isoterma de Freundlich. Os valores médios dos parâmetros de adsorção foram: Kd = 133 L kg-1, Koc = 2927 L kg-1, Adsmáx = 976 mg kg-1, KL = 0,04 L kg-1, Kf = 46 L kg-1 e n = 0,45. Os valores de Kd estiveram correlacionados principalmente com os teores de argila (r = 0,72*), enquanto Kf se correlacionou com teores de argila (r = 0,67***) e de óxidos de Fe livres (FeDCB; r = 0,69***) e amorfos (Feox; r = 0,56**). Os demais parâmetros de adsorção de Se não apresentaram relação causa-efeito com os atributos dos solos. Na análise conjunta, os teores de FeDCB explicaram 60% da variação dos valores de Kd e 50% da variabilidade de Kf, enquanto os teores de argila responderam por 52% da variação dos valores de KL. / Very limited information is available on selenium (Se) adsorption behavior in tropical soils and there are few numerical parameters related to the phenomena that can be used as references to take decisions on management strategies in contaminated areas. The objectives of this study were to evaluate Se adsorption in topsoil samples (0-0.2 m) from 30 representative soils of the State of São Paulo, Brazil, based on the quantitative adsorption parameters (Kd, Koc, Adsmax, KL, Kf and n) and on its correlation with chemical and physical soil attributes. Adsorption experiments were conducted according to batchwise method. Adsorption isotherms were elaborated from experimental results and compared with the isotherms fitted by Langmuir and Freundlich models. Selenium adsorption isotherms following L-type (exponential) and C-type (linear) pattern and Langmuir equation fitted well to the soil experimental results, when compared with Freundlich model. Arithmetic mean values for adsorption parameters were: Kd = 133 L kg-1; Koc = 2,927 L kg-1; Adsmáx = 976 mg kg-1; KL = 0.04 L kg-1; Kf = 46 L kg-1 and; n = 0.45. Distribution coefficient (Kd) was correlated with clay content (r = 0.72*), while Freundlich coefficient (Kf) was correlated with clay content (r = 0.67***) and with crystalline (r = 0.69***) and amorphous Fe oxyhydroxides (r = 0.56**). No consistent correlations were observed between soil attributes and Adsmaz, KL, n and Koc. In the joint analysis, crystalline Fe oxyhydroxides content explained 60% of the variation in Kd values and 50% of Kf variability, while clay content accounted for about 52% of the KL values.