Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-21T07:41:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 198389.pdf: 1793627 bytes, checksum: a3e5346e916084f20fb20192a1800b59 (MD5) / Uma preocupação importante com relação à estocagem ou emprego de resíduos se refere à migração de poluentes para o meio exterior ao qual são inseridos. Esta transferência pode se dar, sobretudo, por meio de um solvente através da matriz sólida fazendo com que determinadas composições químicas sejam dissolvidas e/ou carreadas de sua estrutura. A simulação laboratorial deste fenômeno pode ser feita através de ensaios de lixiviação que avaliam, portanto, sob condições de referência (fisicoquímicas e biológicos), a potencialidade de liberação de poluentes. Neste contexto, o objetivo deste trabalho consistiu em primeiramente avaliar comparativamente o desempenho de diferentes protocolos de lixiviação no tocante a capacidade de solubilização de elementos específicos e a sua aplicabilidade. Visto a variabilidade dos resultados obtidos, estudou-se, na seqüência, a influência dos principais parâmetros de lixiviação. Finalmente, fez-se uma análise critica da norma brasileira de lixiviação (NBR 10.005 da ABNT) à luz de objetivos, condições operacionais e resultados envolvidos. Dentre vários ensaios de lixiviação, nesta pesquisa foram considerados a norma oficial brasileira, o procedimento francês (X31-210 da AFNOR), o protocolo da agência americana de proteção ambiental (EPA) e o ensaio recomendado pela sociedade americana de testes de materiais (ASTM). Os resultados demonstram que o procedimento mais eficiente na solubilização de metais presentes em uma matriz sólida foi aquele proposto pela ASTM, seguido das normas EPA, ABNT e AFNOR. Por outro lado, a aplicação de diversos parâmetros envolvidos nas normas citadas à norma brasileira, determina, em termos de eficiência de lixiviação, as seguintes condições operacionais: volume de 1:20 litros, pH 5, granulometria 9,5mm, agitação rotacional e tempo de 24 horas.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016 / Made available in DSpace on 2016-09-20T04:20:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 340830.pdf: 6650867 bytes, checksum: fc897ea7f459d7c495f755d19c249b36 (MD5) Previous issue date: 2016 / O silício é um material empregado industrialmente na fabricação de ligas de ferrossilício (95% de toda produção mundial de silício é utilizada nessas ligas). Além disso, o silício é utilizado na manufatura de produtos de alta tecnologia, como componentes microeletrônicos e dispositivos fotoelétricos, onde é esse material com alto grau de pureza. O mercado de silício, em 2014, movimentou cerca de 7680 mil toneladas, oriundas dos maiores produtores mundiais: China (65,14%), Rússia (9,11%), Noruega (4.81%), EUA (4,68%), Brasil (3%) e França (1,71%). O silício grau metalúrgico, produzido por meio da redução carbotérmica em escala industrial, possui cerca de 98-99,5% de pureza. Porém, há o inconveniente de consumir uma grande quantidade de energia e gerar grande quantidade de efluentes gasosos. Muitas técnicas têm sido estudas como uma alternativa à rota carbotérmica, como é o caso da redução magnesiotérmica da sílica (2Mg + SiO2 - 2MgO + Si), pelo fato de consumir pouca energia e não emitir poluentes gasosos. Entretanto, esse processo necessita ser acoplado a uma operação unitária de separação de sólidos-líquidos, denominada lixiviação. Essa operação geralmente necessita de longos tempos, múltiplas etapas, diferentes tipos de ácidos e diferentes temperaturas. Nesse contexto, verificou-se uma nova técnica de lixiviação assistida por micro-ondas, apresentada por diversos autores e que se mostrou eficiente na recuperação de espécies químicas de valor, com a diminuição significativa no tempo de processamento. Dessa forma, decidiu-se analisar a lixiviação ácida assistida por micro-ondas para a purificação do silício obtido por redução magnesiotérmica da sílica, utilizando um reator de escala laboratorial, construído especialmente para essa aplicação. Como resultado deste estudo, verificou-se que o efeito das micro-ondas na lixiviação apresentou índices de extração superiores aos encontrados na literatura, isto é, promoveu alta remoção de óxido de magnésio, de 50% para 0,3%, e de forsterita, de 29% para índices indetectáveis (pela técnica utilizada), além de purificar o silício contido no pó original, que possuía cerca 19,9% antes da lixiviação e foi para 99,7% após a lixiviação em uma única etapa. O reator construído apresentou um bom desempenho e segurança em sua operação, considerando que o nível de vazamento de radiação ficou dentro do limite estabelecido pela norma, assim como o sistema de refluxo (condensador/coluna) evitou de forma eficiente a emissão de vapores tóxicos para o ambiente. Em relação à malha de controle de temperatura, obteve-se função de transferência do processo e os parâmetros de ajuste do controlador PID, a partir do que confirmou-se uma boa estabilidade e precisão no controle de temperatura do processo.<br> / Abstract: Silicon is a material industrially employed in the manufacturing of ferrosilicon alloys (95% of all of the world production of silicon is used in theses alloys). Besides this, silicon with levels of purity is used in the manufacturing of high technology products such as microelectronic components and photoelectric devices. The silicon market put into movement about 7680 tons of the product, which came from the world's greatest producers: China (65,14%), Russia (9,11%), Norway (4.81%), USA (4,68%), Brazil (3%) e France (1,71%). Silicon in a metallurgical level, produced by means of carbon-thermic reduction in industrial scale has about 98-99,5% of purity. However, there is the inconvenience of consuming a great quantity of gaseous effluents. Many techniques have been studied as an alternative to the carbon-thermic route, such as the case of magnesium-thermic reduction of silicon (2Mg + SiO2 - 2MgO + Si), due to the fact that its consumes little energy and does not emit gaseous pollutants. However, this process needs to be linked to a unitarian operation of separation of solids-liquids, called leaching. This operation usually needs long periods of time, multiple phases, different types of acid and different temperatures. Within this context, a new technique of leaching assisted by microwaves was verified, presented by several diverse authors and that proved to be efficient in the recovery of valued chemical species, with a significant decrease in the processing time. In this manner, it was decided to analyze the acid leaching assisted by microwaves for the purification of the silicon obtained through magnesium-thermic reduction of silica, using a reactor of laboratory scale, built especially for this application. As a result of this study, it was verified that the effect of the microwaves in the leaching presented levels of extraction higher than the ones found in the literature, that is, it promoted a high removal of magnesium oxide, from 50% to 0,3%, and of forsterite, from 29% to undetectable levels (through the technique used), besides purifying the silicon contained in the original powder, that presented about 19,9% before the leaching and went to 99,7% after the leaching in a single step. The reactor constructed presented a good performance and security in its operation, considering that the level of leakage of radiation remained within the limit established by the norms, as well as the system of reflux (condenser/column) avoided in efficient manner the emission of toxic vapor for the environment. As to the temperature control loop, the function of transference of the process and the parameters of adjustment of the PID controller were obtained, based on the confirmation of a good stability and precision in the control of the temperature of the process.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:45:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T22:52:37Z : No. of bitstreams: 1 144067.pdf: 6360888 bytes, checksum: 5c6ee1768fcca3bb9b0a4faff1352f1f (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2008 / Made available in DSpace on 2012-10-24T05:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 270062.pdf: 2754569 bytes, checksum: 7cfdcdd47c57a65e380e4e8ff2cdb63e (MD5) / Com o aumento na produção de resíduos industriais, é crescente a preocupação com tratamento e disposição final destes. Um método desenvolvido é o tratamento pela incorporação dos resíduos em matrizes à base de cimento Portland, que age tanto como barreira física quanto química para os poluentes concentrados no resíduo. A investigação da segurança deste método é feita por meio de ensaios de lixiviação, dentre outros. Um deles é o ensaio de tanque, adequado para amostras monolíticas, conforme a norma holandesa NEN 7345. O objetivo deste trabalho foi analisar a fixação de metais pesados na matriz cimentícia por meio do ensaio de tanque em amostras previamente contaminadas com os metais Cd, Cr III, Cr VI, Pb e Zn, na concetração de 100 ppm. As amostras analisadas consistiam em argamassas nas quais a cinza pesada (CZP) oriunda de uma usina termelétrica e o agregado reciclado de entulho (RCD) originário de uma unidade de beneficiamento substituíam a areia, em volume. As amostras de referência foram confeccionadas com areia normal IPT, com granulometria similar a CZP e RCD. Foram utilizados dois tipos de cimento: CP I S e CP V ARI. O lixiviante utilizado no ensaio de tanque foi água destilada e deionizada com pH alterado para 4 através da adição de HNO3. A renovação do lixiviante ocorreu após 6 horas, 1; 2,25; 4; 9; 16; 36 e 64 dias. A cada renovação, o líquido extraído era filtrado, tinha seu pH e condutividade elétrica medidos e era submetido à análise semiquantitativa de energia dispersiva por raios-X (EDX). Os ensaios evidenciaram que é possível avaliar o potencial de liberação de metais pesados das matrizes cimentícias e estimar o tempo de liberação dos poluentes. A técnica semiquantitativa por EDX demonstrou-se adequada na avaliação da inética de liberação do Cd, Cr III, Cr VI, Pb e Zn. / Along with the increase in the generation of industrial wastes, the concern with their treatment and final disposal has been growing. A developed method is the treatment by the incorporation of wastes into Portland cement based matrices, which acts as a physical barrier as well as a chemical one for the pollutants concentrated in the waste. The investigation of the safety of this method is done through leaching tests, among others. One of them is the tank leach test, adequate for monolithic samples, according to the Dutch standard NEN 7345. The aim of this research was to assess the retention of heavy metals in the cementitious matrix through the tank test in samples previously contaminated with Cd, Cr III, Cr VI, Pb and Zn, at the concentration of 100 ppm. The samples analyzed consisted of mortars in which the bottom ash (CZP, coming from a thermoelectric plant and the recycled aggregates from debris (RCD), coming from a recycling plant, replaced the sand in volume. The reference samples were produced with standard sand IPT, with grain-size composition similar to CZP and RCD. Two types of cement were used: CP I S and CP V ARI. The leachant used for the tank leach test was distilled and deionized water with its pH altered to 4 through the addition of HNO3. The renewal of the leachant occurred after 6 h, 1; 2,25; 4; 9; 16; 36 and 64 days. After each renewal, the liquid extracted was filtered, it had its pH and electrical conductivity measured and was submitted to semi-quantitative analyses through Energy Dispersive X-ray (EDX). The tests showed that it is possible to assess the potential heavy metals release from the cementitious matrices and to estimate the time of the pollutants release. The semi-quantitative technique through EDX showed to be adequate for the assessment of the release kinetics of Cd, Cr III, Cr VI, Pb and Zn.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-04-25T04:06:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 344693.pdf: 2453745 bytes, checksum: 99569ae63cd33a6b9dad5bfd76bd8435 (MD5) Previous issue date: 2016 / A redução magnesiotérmica da sílica é uma técnica alternativa de obtenção de silício metálico, através da reação da sílica com o magnésio metálico, produzindo óxido de magnésio e silício metálico, de acordo com a equação estequiométrica do processo: SiO2(s) + 2Mg(g) => 2MgO(s) + Si(s). Esta forma de redução revelou-se interessante pelo fato de consumir menos energia e não produzir efluentes gasosos, quando comparada com a redução carbotérmica, principal forma de obtenção do silício grau metalúrgico. Todavia o produto reacional formado é um pó que está física e ou quimicamente ligado, com cerca de 75% de óxido de magnésio e cerca de 25% de silício (além de outras espécies químicas de acordo com as condições de redução). Esta grande quantidade de MgO necessita ser separada do Si, para aproveitamento na indústria mundial. De acordo com a literatura a lixiviação ácida é uma técnica eficaz e bem sedimentada, empregada na solubilização de óxidos por um solvente ácido, como no caso específico do MgO por HCl, objetivando a concentração da espécie que se quer obter, neste caso o Si. Utilizou-se nesta dissertação um planejamento experimental fatorial para estudar o efeito da variação dos seguintes fatores: concentração (ácido clorídrico (HCl) em concentrações de 1, 2 e 3M), temperatura (50, 65 e 80ºC) e tempo (60, 90 e 120 min), com o intuito de obter silício metálico com purezas superiores a 94%, em uma única etapa. Além da lixiviação ácida, o material foi submetido a técnicas de caracterização (pó original e lixiviado) para conhecer suas características e quais os efeitos promovidos pela lixiviação. Os resultados foram comparados com outros estudos e especificamente o grau de pureza após a lixívia foi inter-relacionado com tabelas referenciais de silício metalúrgico e silício grau solar. As técnicas utilizadas na caracterização do material foram: determinação de fases mineralógicas por difração de Raios X, determinação da morfologia através da microscopia eletrônica de varredura ? MEV, distribuição do tamanho de partículas a laser, determinação da área superficial e volume de poros por BET e análise química elementar por espectrometria de emissão atômica por plasma acoplado indutivamente ? ICP OES. Essas técnicas provaram que o material original em pó (denominado redução 26) é composto por silício metálico, óxido de magnésio e tungstênio, não foram encontrados picos referentes a sílica e ou fosterita. O pó possui morfologia com tendência a esfericidade, em uma faixa de distribuição de tamanho de partículas entre 0,04 a 110 µm, possui área superficial total de poros de 1,5061 m2 g-1 e uma distribuição de poros(78%) entre 22 a 174 Å, podendo o mesmo ser considerado como um pó mesoporoso. Após os tratamentos verificou-se que a concentração é o principal fator que influi na lixiviação, havendo pequenos efeitos negativos combinados dos fatores temperatura e tempo, e efeitos positivos em menor proporção de todos os fatores combinados. Especificamente as lixívias com concentração de 1M de HCl, em todas das temperaturas e tempos não ultrapassaram 40% de fração lixiviada, evidenciando carência de reagente HCl. Com concentrações de 2M de HCl a conversão de MgO chegou no máximo a 52% de fração lixiviada, todavia com concentrações de 3M chegou-se a 76% de conversão, isto é, 99,66% de MgO extraído, resultado superior ao encontrado na literatura, em uma única etapa de lixiviação e com o mesmo material.<br> / Abstract : The magnesiotérmica reduction of silica is an alternative technique for obtaining metallic silicon by reaction of the silica with metallic magnesium to produce magnesium oxide and silicon metal, according to the procedure stoichiometric equation: SiO2 (s) + 2Mg (g) -> 2MgO (s) + Si (s). This way of reducing proved interesting because of consuming less power and does not produce emissions, when compared with the carbothermal reduction of the main form to obtain metallurgical grade silicon. However, the reaction product formed is a powder that is physically and or chemically bound with about 75% MgO and about 25% silicon metal (in addition to other chemical species under reducing conditions). This large amount of MgO needs to be separated from Si, for use in the global industry. According to the literature acid leaching is an effective and well sedimented technique employed in solubilizing oxides by an acid solvent, as in the specific case of MgO, aiming at concentration of the species to be obtained in this case Si. It was used in this work factorial experimental design to study the effect of varying the following factors: concentration (HCl hydrochloric acid at concentrations of 1, 2 and 3M), temperature (50, 65 and 80 ° C) and time (60, 90 and 120 min), in order to obtain metallic silicon with purities greater than 94% by one step. In the acid leaching, the material was subjected to characterization techniques (original and powder leached) to know their characteristics and which effects caused by leaching. The results were compared with the literature and specifically the purity after the leach was interrelated with reference tables metallurgical silicon and solar grade silicon. The techniques used in the characterization of the material were: determination of mineralogical phases by X-ray diffraction, determination of morphology by scanning electron microscopy - SEM, the laser particle size distribution, determination of surface area and pore volume by BET and elemental chemical analysis by atomic emission spectrometry by inductively coupled plasma - ICP OES. These techniques have proved that the powder material (called reduction 26) consists of silicon metal, magnesium oxide and tungsten were not found concerning peaks and silica or fosterita. The powder morphology has a tendency to sphericity, in a particle size distribution range of 0.04 to 110 micrometres has total surface area of pores of 1.5061 m 2 g -1 and a pore distribution (78%) of 22-174 Å, it may be considered as a mesoporous powder. After the treatments it was found that the concentration is the main effect of leaching within the specified levels, with little adverse effect ofcombined temperature and time, and positive effects in a smaller proportion of all factors combined. Specifically the lye with a concentration of 1 M HCl in all temperatures and times did not exceed 40% of leached fraction, suggesting lack of HCl reagent. HCl 2M concentrations converting MgO already reached 52% of leached fraction, however 3M concentrations was reached at 76% conversion, ie 99.66% of MgO extracted, higher than that found in the literature.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T18:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314122.pdf: 3282737 bytes, checksum: 7b68d153506321677bdc0bbc370500e1 (MD5) / Os materiais de construção são avaliados quanto ao seu comportamento mecânico, durabilidade e mais recentemente, em relação ao risco de contaminação ambiental que estes podem apresentar ao homem e ao meio ambiente. Alguns metais pesados podem ser encontrados em resíduos incorporados nas matrizes cimentícias. Estas técnicas de introdução dos resíduos em matrizes cimentícias permitem a estabilização/solidificação dos contaminantes. No entanto, esta imobilização deve ser monitorada e comprovada a sua eficiência nos aspectos envolvendo a retenção dos poluentes. Neste sentido, esta pesquisa teve por objetivo utilizar as medidas elétricas para avaliar os metais pesados no processo de hidratação das argamassas ao longo do tempo, avaliar as alterações estruturais que os metais pesados provocaram nas argamassas e relacionar as medidas elétricas com os ensaios de lixiviação. Os metais pesados Cr, Cd, Pb e Zn foram adicionados às argamassas nas concentrações de 20, 40, 80 e 160 ppm em relação a massa de cimento. Estas argamassas foram submetidas aos ensaios de lixiviação e à análise por espectroscopia por impedância elétrica (EIE). No ensaio elétrico foi aplicada uma corrente alternada, variando a frequência de 200 kHz até 2MHz. O comportamento da lixiviação dos metais foi obtido através da realização dos ensaios de tanque (Tank Test), de lixiviação e de solubilização, descritos pelas normas brasileiras NBR 10005 e NBR 10006. Os resultados mostraram que as medidas elétricas podem ser usadas como método para monitorar os contaminantes em argamassas. O metal zinco apresentou uma maior variação nos valores das medidas de impedância elétrica obtidas entre as amostras contaminadas nas diferentes concentrações. Enfim, as medidas elétricas podem caracterizar os parâmetros que influenciam na liberação dos metais pesados.<br> / Abstract : Construction materials are evaluated by the mechanical behavior, durability and most recently in relation to the risk of environmental contamination. Some heavy metals can be found in residues incorporated into cementitious matrices. These techniques for introduction of the waste into cementitious matrices allow the stabilization / solidification of contaminants. However, this immobilization should be monitored. Therefore, this research aims to utilize the electrical measurements to evaluate the influence of heavy metals in the hydration process in the mortar over time, assess structural changes caused by heavy metals in the mortar and correlate the electrical tests with the leaching tests. The heavy metals Cr, Cd, Pb and Zn were added to the mortar at concentrations of 20, 40, 80 and 160 ppm with respect to the cement mass. These mortars were subjected to leaching tests and analysis by electrical impedance spectroscopy (EIS). In this electrical test was applied electric alternating current by varying the frequency of 200 kHz to 2 MHz. The leaching behavior of the metals was obtained by testing tank (Tank Test), the leaching test described by the Brazilian standard NBR 10005 and solubilization testing (NBR 10006). The results showed that electrical measurements may be used as a method for monitoring contaminants in mortars. The metal zinc showed more variation in the electrical impedance between the contaminated samples in the different concentrations. The values of electrical resistivity along the hydration process allowed an approximation of the tortuosity of mortars. Anyway, can characterize the physical parameters that influence the release of heavy metals by electrical tests.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:20:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309673.pdf: 3138678 bytes, checksum: a80bc76a92bf318dbb48225368404a05 (MD5) / O aterro sanitário, apesar de ser amplamente utilizado como técnica de disposição de resíduos sólidos, gera subprodutos como gases e líquidos que necessitam ser adequadamente tratados. O líquido gerado pelo aterro sanitário, também chamado de lixiviado, é considerado um dos efluentes mais complexos e difíceis de serem tratados. O processo de evaporação como alternativa ao tratamento de lixiviado de aterro sanitário tem sido estudado desde a década de 80 por diversos pesquisadores. No Brasil, o interesse pelo processo de evaporação de lixiviado é recente e tem sido impulsionado pelo atrativo do aproveitamento do biogás produzido no próprio aterro como fonte energética para aquecimento do lixiviado. Este trabalho teve como objetivo avaliar aspectos ambientais do processo de evaporação de lixiviado, mais especificamente a influência dos parâmetros de pressão, temperatura e pH na qualidade dos efluentes (concentrados, condensados e gases). Para isso, realizaram-se vários ensaios de evaporação, utilizando sistemas de evaporação/condensação em escala de laboratório, nos quais foram aplicadas diferentes condições de temperatura, pressão e pH. Ao final de cada ensaio, os efluentes condensados e concentrados foram submetidos a análises físico-químicas de DQO, COT, NH3, Cl- e ST. Para a identificação dos COV, as amostras de lixiviado foram aquecidas a diferentes temperaturas e duas técnicas de extrações foram empregadas: (a) Microextração em Fase Sólida e; (b) Amostragem Ativa em Sólido Adsorvente. Os resultados revelaram que a evaporação como um sistema de concentração de lixiviados de aterro sanitário foi eficiente na retenção de DQO, COT, Cl- e ST nos concentrados, já o Nitrogênio Amoniacal foi quase totalmente transferido para os condensados nos ensaios realizados sem ajuste de pH. Por outro lado, o ajuste de pH para nível 4 nos lixiviados mostrou ser um mecanismo eficiente de controle de emissões de NH3 para a atmosfera. Observou-se que as concentrações de DQO, NH3 e Cl- nos condensados, obtidos ao longo do processo de evaporação, foram elevadas nas primeiras (<25%) e nas últimas (>75%) frações evaporadas/condensadas. Os COV identificados nos gases e vapores liberados pelo aquecimento do lixiviado nas temperaturas de 40 e 85 ºC foram na sua maioria compostos com funções químicas oxigenadas tais como: ésteres, aldeídos, cetonas e alcoóis, também foram identificados hidrocarbonetos aromáticos, aminas, tio-compostos e siloxanos. / The sanitary landfill, despite being widely used as a technique for the disposal of the solid waste, generates by-products such as gases and liquids, which need to be appropriately treated. The liquid generated by the landfill, also called leachate, is considered to be one of the most complex and difficult effluent to be treated. The evaporation process as an alternative to the treatment of the landfill leachate has been studying since the 80's by several researchers. In Brazil, the interest in the leachate evaporation process is recent and has been being boosted by the attractive appeal of the use of biogas, generated in the landfill, as an energy source for heating of the leachate. This work aimed to evaluate the environmental aspects of leachate evaporation process, more specifically the influence of pressure, temperature and pH parameters on the quality of the effluents (concentrates, condensates and gas). For that, several evaporation tests were carried out, using evaporation / condensation systems on a laboratory scale, on which different conditions of temperature, pressure and pH have been applied. At the end of each test the condensed and concentrated effluents have been subjected to physical and chemical analyzes of COD, TOC, NH3, Cl- and ST. For the identification of VOCs, the samples of the leachate have been heated at different temperatures and two extraction techniques have been employed: (a) solid phase micro extraction and; (b) Active sampling in solid adsorbent. The results have showed that the evaporation, as a landfill leachate concentration system, was efficient in the retention of COD, TOC, Cl- and ST in the concentrates and, on the other hand, ammoniacal nitrogen has been almost entirely transferred to the condensate in the tests without pH adjustment . Furthermore, the pH adjustment to level 4 in the leachate was shown to be an efficient control of NH3 emission into the atmosphere. It could be noticed that he concentrations of COD, NH3 and Cl- and the condensates obtained during the evaporation process were high in the first (<25%) and in the last (> 75%) fractions evaporated / condensed. VOCs identified in the gases and vapors released by leachate heating at temperatures of 40 and 85 ° C were mostly compounds with oxygenated chemical functions, such as esters, aldehydes, ketones and alcohols, aromatic hydrocarbons, amines, thio-compounds and siloxanes have also been identified.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Sanitária Ambiental / Made available in DSpace on 2012-10-18T11:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T20:33:02Z : No. of bitstreams: 1 179566.pdf: 7084538 bytes, checksum: bb57a804a981072df1cffab925a0af6a (MD5) / O presente trabalho investiga o uso de polietileno de baixa densidade (PEBD) como matriz de solidificação para metais pesados (óxidos de cádmio e zinco com 99% de pureza P.A). A solidificação dos corpos de prova foi realizada adotando-se o processo de moldagem, através de uma embutidora a quente trabalhando sob temperatura e pressão. Inicialmente os corpos de prova (CPs) foram submetidos a uma avaliação do grau de solidificação, envolvendo as condições estruturais, seguindo os procedimentos adotados pelo Protocolo Francês. Na seqüência, eles foram submetidos a testes de lixiviação para avaliação da capacidade de retenção dos metais. Os lixiviados foram coletados e analisados por absorção atômica. A imobilização dos metais pesados par as porcentagens de 10, 30 e 50% em massa foi satisfatória para o chumbo e zinco, o cádmio apresentou para 30 e 50%, concentrações bem próximas mas estão acima do permitido pelos decretos franceses. Os resultados mostraram que o polietileno tem uma boa eficiência como material básico para imobilizar metais pesados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológco. Programa de Pos-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-25T17:38:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299286.pdf: 1815823 bytes, checksum: 8d9c7c5680a55901caa8352d5e77773c (MD5) / O lixiviado de aterros sanitários é formado, sobretudo, pela infiltração da água de chuva e corresponde a um dos principais riscos ambientais associados a esse tipo de destinação final de resíduos sólidos urbanos. Logo, surge a necessidade de se capturar e tratar este líquido para que ão infiltre no solo e contamine as águas adjacentes e subterrâneas. Hoje em dia, o tratamento de lixiviados ocorre principalmente através de processos biológicos, como por exemplo, sistemas de lagoas que, apesar de eficientes, demandam uma grande disponibilidade de área física para seu correto funcionamento. Dentre as técnicas emergentes de tratamento está a evaporação, que consiste na diminuição do volume e no aumento da concentração, sob forma de lodo, do lixiviado. Neste trabalho, implementou-se, através de um experimento piloto, uma tecnologia de evaporação natural controlada em sistema fechado, ou seja, simulando diferentes condições climáticas. A unidade experimental foi construída a partir de uma torre de resfriamento utilizada na indústria de trocadores de calor, adaptando seu uso ao projeto de evaporação e às características dos lixiviados de aterro sanitário. O experimento piloto é constituído por tanques de armazenamento, resistências aquecedoras, dutos de entrada e saída de ar, sensores, aspersores e um painel evaporativo de elevada área específica (200m²), ocupando uma área projetada ao solo de 0,36 m². Os resultados obtidos durante os 4 meses de operação do piloto (fevereiro a maio de 2011) foram satisfatórios, com variações de eficiência entre 21,3 e 353,3 L/m².dia para as diversas condições climáticas simuladas. Foi possível concluir que esta tecnologia é eficiente, podendo ser utilizada em diversas condições climáticas, porém em regiões com baixas umidades relativas do ar e temperaturas elevadas a relação custo-benefício poderia ser otimizada / The landfill leachate is formed mainly by the infiltration of rainwater, and corresponds to one of the main risks of this type of disposal of waste. Therefore, if the need arises to capture and treat this liquid so it does not seep into the ground and contaminate the surrounding waters and groundwaters, treatment of leachate occurs primarily through biological processes, such as lagoon systems that, although effective, require a large physical area available for its proper operation. Among the emerging techniques of treatment is evaporation, which consists of reducing the volume and increasing the concentration of sludge in the form of leachate. In this work, it was implemented through a pilot experiment, a natural evaporation technology in controlled closed systems, ie, simulating weather conditions. The experimental unit was built from a cooling tower used in the manufacture of heat exchangers, adapting their use to the design of evaporation and the characteristics of landfill leachate, comprising storage tanks, heating elements, inlet and outlet ducts air, sensors, sprinklers and a panel of high evaporative specific area (200m²) over a projected area of 0.36 square meters to the ground. The results obtained during the four months of operation of the pilot (February-May 2010) were satisfactory, with variations in efficiency between 21.3 and 353.3 L / m². Day to different climatic conditions simuladas.O present work aims contribute to an innovative leachate treatment systems through efficient and compact as alternayiva or complement to conventional methods currently used.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:38:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248438.pdf: 2361647 bytes, checksum: 4f9dc6122e77f3fd7e137378a7bcd09c (MD5) / O minério de bauxita é um dos materiais mais utilizados na fabricação de refratários, sendo que esse possui um alto teor de alumínio e baixo teor de fundentes. Uma das principais impurezas presentes na bauxita é o ferro. O teor máximo deste elemento após o processo de calcinação não deve ultrapassar 2,5% em massa, pois a resistência do material a altas temperaturas é reduzida. O Brasil é um dos grandes produtores mundiais de bauxita refratária e Santa Catarina possui a 5ª maior reserva deste tipo de material no país. Este trabalho objetiva a caracterização físico-química e mineralógica da bauxita catarinense e o estudo da lixiviação ácida do ferro para a obtenção de um produto adequado para a fabricação de materiais refratários de alta qualidade. As técnicas utilizadas na caracterização do material "in natura" foram: fluorescência de raios X, difração de raios X, análise térmica diferencial e termogravimétrica, microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura e ensaios de queima. Essas técnicas provaram que a bauxita em seu estado natural é composta basicamente pelo mineral gibbsita, seguido de boehmita e semicristalitos de goethita. Após a calcinação, o material transforma-se em alfa alumina e mulita. Nos ensaios de dissolução do ferro foi utilizado ácido clorídrico como reagente e os parâmetros de processo avaliados foram: concentração de ácido, velocidade de agitação do meio reacional, tamanho de partículas de bauxita e temperatura de reação. Utilizando o modelo do núcleo não reagido verificou-se um controle cinético para as temperaturas de 60, 65 e 70°C e este controle passa a ser difusivo para temperaturas superiores, tornando a reação mais rápida. Após 90 minutos de reação na concentração 5M de HCl e temperatura de 80°C, foi atingida uma dissolução de ferro superior a 90%, deixando o teor de Fe2O3 em torno de 0,5%. Os teores de Fe2O3 e Al2O3 alcançados após a calcinação foram 2,13% e 89,14% respectivamente. O material obtido é composto por alfa alumina e mulita de alta pureza, comprovando a eficiência do beneficiamento químico seguido de calcinação. Além disso, dados econômicos mostraram que é viável processar bauxita bruta para a obtenção de um material refratário de alta qualidade.