O presente trabalho inclui duas etapas da pesquisa. Na primeira fase do projeto, a oxidação eletroquímica do nitrito em eletrodo de carbono vítreo modificado com um filme obtido eletrostaticamente de Co-TRP/Zn-TPPS, foi investigada em pH 4,7. Um aumento de corrente foi detectado em 0,75V, cujo máximo foi proporcional à concentração do íons nitrito, exibindo uma dependência inversa com a espessura do filme. A velocidade de transferência de carga foi avaliada por cronoamperometria, sendo que a velocidade de difusão da carga eletroquímica através do filme é mais alta do que a velodicade de difusão do íon em solução. O processo catalítico envolvendo a oxidação do íon nitrito no filme de pares de depósitos alternados foi também investigado com as técnicas da voltametria cíclica e de disco rotativo. Em concentrações relativamente baixas de substrato, o processo mediado foi tratado como um sub-caso, SR, na notação de Saveant, permitindo o cálculo da constante de velocidade para a reação de troca na interface filme-solução, sendo que tal valor foi estimado em 3,4x103 dm3 mol-1 s-1. Na segunda parte da investigação, a potencialidade analítica do eletrodo modificado foi confirmada por experimentos de injeção em fluxo usando solução carregadora tampão pH 4,7. Devido à atividade catalítica da camada imobilizada, a determinação de nitrito foi realizada em potencial menos positivo do que aqueles obtidos em eletrodos polidos (0,75 V vs. Ag/AgCl) e os dados obtidos demostraram o melhor desempenho do eletrodo modificado, indicando excelente repetibilidade e maior sensibilidade. Na condição experimental otimizada, o nitrito foi determinado na configuração FIA com limite de detecção de 0,1 &#181mol L-1 e a faixa analítica de aplicabilidade do método foi de 1 a 1000 µmol L-1. Nitrato também foi quantificado após sua redução estequiométrica a nitrito pela passagem da solução através da coluna de cádmio/cobre. Ambos analitos foram quantificados em água mineral e amostras de saliva e os resultados foram concordantes com aqueles obtidos usando método oficial. / This present work includes two research steps. ln the first step the electrochemical oxidation on nitrite on a glassy carbon disc electrode, modified with an electrostatically assembled film of tetraruthenated cobalt porphyrin/(meso-tetra(4-sulphonatephenyl)porphyrinate zinc(II), was investigated at pH = 4.7. A current enhancement was observed by using the modified electrode, the signal being proportional to the concentration of nitrite ions and exhibiting an inverse dependence with the film thickness. The charge transfer rate was evaluated by chronoamperometry, showing that the rate of diffusion of electrochemical charge through the film is higher than the rate of diffusion of substrates in solution. The catalytic process involving the oxidation of the nitrite ions at the bilayered film was also investigated based on cyclic and rotating disc voltammetry. At relatively low substrate concentrations the mediated process has been dealt with in terms of the SR sub-case in Saveant\'s notation, allowing the calculation of the rate constant for the cross-exchange reaction at the film-solution interface as 3.4x103 dm3 mol-1 s-1. In the second part the analytical potentiality of the modified electrode was studied by flow injection experiments carried out by using a pH 4.7 buffer as carrier solution. Owing to the catalytic activity of the immobilized layer, the determination of nitrite was performed at less positive potentials (0.75 V versus Ag/AgCl) and the data obtained showed a better performance indicated by both an excellent repeatability and increased sensitivity. At the optimized experimental condition, nitrite was determined in the FIA configuration with a limit of detection of 0.1 µmol L-1. Nitrate was also quantified after its stoichiometric reduction to nitrite by passing the solution through a cadmium/copper column. Both analytes were quantified in mineral water and saliva samples and the results were in agreement with the ones obtained by using an official method.

Um reator de leito fixo, preenchido com biomassa imobilizada em espuma de poliuretano, foi operado em bateladas seqüenciais, alimentado com substrato sintético com concentração de nitrogênio amoniacal de 125, 250, 500 e 40 mg/L. O principal objetivo da pesquisa foi verificar a possibilidade de se promover a nitrificação curta no reator submetido à aeração intermitente, com a formação de nitrito como principal composto intermediário, seguida da desnitrificação. Para concentração de nitrogênio amoniacal de 125 e 250 mg/L o perfil temporal das concentrações de nitrogênio monitoradas evidenciou que tempo de ciclo de 24 horas foi excessivo. Durante a operação do reator submetido à concentração de nitrogênio amoniacal de 500 mg/L e de 40 mg/L, ficou evidente a influência do modo de operação, quanto à concentração de oxigênio e extensão dos períodos aeróbios e anóxicos, no tempo de ciclo necessário. Para todas as concentrações de nitrogênio amoniacal estudadas a duração do período de aeração foi suficiente para nitrificar uma fração do N-amoniacal afluente, de modo que as concentrações de nitrito e ácido nitroso não atingissem níveis tóxicos ao processo de oxidação de N-amoniacal. Ao longo do período de operação, o nitrogênio na forma de nitrito tornou-se a forma oxidada predominante e foi possível manter este acúmulo de nitrito em todas as etapas de operação do reator, mesmo alterando a concentração de oxigênio dissolvido, prolongando o período de aeração e, reduzindo a concentração de amônia livre. Constatou-se, portanto, ser possível obter-se processo estável de remoção de nitrogênio em reator operado em bateladas seqüenciais, submetido a etapas de aeração e não aeração em um mesmo ciclo. Esse modo de operação permitiu o estabelecimento do processo de nitrificação parcial a nitrito nas etapas aeradas e desnitrificação nas etapas anóxicas / A bench-scale sequencing batch reactor filled with polyurethane foam matrices was fed with synthetic substrate containing different influent ammonium nitrogen concentrations (120, 250, 500 and 40 mg/L) and subjected to different operating conditions. The main objective was to verify the possibility off promoting short nitrification in the reactor operated under intermittent aeration to obtain nitrite as the main intermediate compound to be denitrified during the anoxic periods. The profiles of the monitored nitrogen species along the cycles allowed verifying that the time cycle of 24 hours was excessive for ammonium nitrogen concentrations of 125 and 250 mg/L. The influence of the operating parameters relative to the dissolved oxygen concentration and extension of aerobic and anoxic periods on the cycle time was evident during the operation at ammonium nitrogen concentrations of 500 and 40 mg/L. The duration of the aeration periods was long enough to allow a fraction of the influent ammonium to be nitrified for all the ammonium nitrogen concentrations studied. The concentrations of nitrite and nitrous acid have never reached the toxic levels to affect ammonia oxidation. Nitrite was the predominant form of oxidized nitrogen along all the operating periods. Nitrite accumulation occurred during all the stages of reactor operation, even when the reactor was subjected to different dissolved oxygen concentrations, length of aeration period and free ammonia concentration. Therefore, stable process of nitrogen removal was achieved in the sequencing batch reactor containing immobilized biomass subjected to a wide range of ammonium nitrogen concentrations. The operation way consisting of intermittent aeration followed by non aeration periods in the same cycle allowed the establishment of the process of partial nitrification to nitrite in the aerated steps followed by denitrification in the anoxic steps

O presente trabalho inclui duas etapas da pesquisa. Na primeira fase do projeto, a oxidação eletroquímica do nitrito em eletrodo de carbono vítreo modificado com um filme obtido eletrostaticamente de Co-TRP/Zn-TPPS, foi investigada em pH 4,7. Um aumento de corrente foi detectado em 0,75V, cujo máximo foi proporcional à concentração do íons nitrito, exibindo uma dependência inversa com a espessura do filme. A velocidade de transferência de carga foi avaliada por cronoamperometria, sendo que a velocidade de difusão da carga eletroquímica através do filme é mais alta do que a velodicade de difusão do íon em solução. O processo catalítico envolvendo a oxidação do íon nitrito no filme de pares de depósitos alternados foi também investigado com as técnicas da voltametria cíclica e de disco rotativo. Em concentrações relativamente baixas de substrato, o processo mediado foi tratado como um sub-caso, SR, na notação de Saveant, permitindo o cálculo da constante de velocidade para a reação de troca na interface filme-solução, sendo que tal valor foi estimado em 3,4x103 dm3 mol-1 s-1. Na segunda parte da investigação, a potencialidade analítica do eletrodo modificado foi confirmada por experimentos de injeção em fluxo usando solução carregadora tampão pH 4,7. Devido à atividade catalítica da camada imobilizada, a determinação de nitrito foi realizada em potencial menos positivo do que aqueles obtidos em eletrodos polidos (0,75 V vs. Ag/AgCl) e os dados obtidos demostraram o melhor desempenho do eletrodo modificado, indicando excelente repetibilidade e maior sensibilidade. Na condição experimental otimizada, o nitrito foi determinado na configuração FIA com limite de detecção de 0,1 &#181mol L-1 e a faixa analítica de aplicabilidade do método foi de 1 a 1000 µmol L-1. Nitrato também foi quantificado após sua redução estequiométrica a nitrito pela passagem da solução através da coluna de cádmio/cobre. Ambos analitos foram quantificados em água mineral e amostras de saliva e os resultados foram concordantes com aqueles obtidos usando método oficial. / This present work includes two research steps. ln the first step the electrochemical oxidation on nitrite on a glassy carbon disc electrode, modified with an electrostatically assembled film of tetraruthenated cobalt porphyrin/(meso-tetra(4-sulphonatephenyl)porphyrinate zinc(II), was investigated at pH = 4.7. A current enhancement was observed by using the modified electrode, the signal being proportional to the concentration of nitrite ions and exhibiting an inverse dependence with the film thickness. The charge transfer rate was evaluated by chronoamperometry, showing that the rate of diffusion of electrochemical charge through the film is higher than the rate of diffusion of substrates in solution. The catalytic process involving the oxidation of the nitrite ions at the bilayered film was also investigated based on cyclic and rotating disc voltammetry. At relatively low substrate concentrations the mediated process has been dealt with in terms of the SR sub-case in Saveant\'s notation, allowing the calculation of the rate constant for the cross-exchange reaction at the film-solution interface as 3.4x103 dm3 mol-1 s-1. In the second part the analytical potentiality of the modified electrode was studied by flow injection experiments carried out by using a pH 4.7 buffer as carrier solution. Owing to the catalytic activity of the immobilized layer, the determination of nitrite was performed at less positive potentials (0.75 V versus Ag/AgCl) and the data obtained showed a better performance indicated by both an excellent repeatability and increased sensitivity. At the optimized experimental condition, nitrite was determined in the FIA configuration with a limit of detection of 0.1 µmol L-1. Nitrate was also quantified after its stoichiometric reduction to nitrite by passing the solution through a cadmium/copper column. Both analytes were quantified in mineral water and saliva samples and the results were in agreement with the ones obtained by using an official method.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Suelen Crevelim Silva.pdf: 3866346 bytes, checksum: 3dd3259ba44393b9c02d14ec5a79eb48 (MD5) Previous issue date: 2013-12-20 / Every year, corrosion in metallic substrates causes waste in the order of millions of dollars, and with the prohibition or restriction in the use of substances such as chromium there is a need for alternatives to increase the life cycle of metallic apparatuses. This work incorporated sodium benzoate and sodium nitrite as corrosion inhibitor in commercial paints, which assists in the prevention against environment corrosion. Synthetic enamel paint from Coral was used as a vehicle for the addition of the inhibitors; the paints were applied on working electrodes made of SAE 1006 steel that is a low carbon and easily corroded steel. Afterwards, potentionstat measurements were performed according to the ASTM standard G59-97(2009). Satisfactory results were found when sodium nitrite was use in the concentration of 0.05% and 0.7%, showing corrosions rates of 8,8602.10-05 mm/year and 2,2207.10-04 mm/year, respectively; samples containing 0.5% of sodium benzoate showed a corrosion rate of 1,3994.10-4 mm/year. These corrosion rates prove the efficiency of using corrosion inhibitors because the SAE 1006 steel presented a corrosion rate of 2,1759 mm/year. Coatings were also characterized by using scanning electron microscopy, and IR spectroscopy. Keywords: Sodium nitrite; sodium benzoate; potentiostat; anticorrosive; SAE 1006 steel. / A corrosão em substratos metálicos é a causa de gastos na escala de milhões de dólares, todos os anos e com a proibição ou restrição do uso de substâncias como o cromo, por exemplo, buscam-se alternativas para aumentar a vida útil de aparatos metálicos. Este trabalho procurou incorporar benzoato de sódio e nitrito de sódio como aditivos inibidores de corrosão em tintas comerciais, que auxiliam no aumento da proteção contra a corrosão ambiente. Como meio para a adição foi usado um esmalte sintético da Coral, aplicado sobre eletrodos de trabalho feitos com aço SAE 1006 que tem teor de carbono baixo e é fácil de ser corroído. Em seguida foram realizadas medidas potenciométricas seguindo a norma ASTM G59-97(2009). Os resultados obtidos foram satisfatórios com o uso de nitrito de sódio nas concentrações de 0,05 % e 0,7 % apresentando taxas de corrosão em torno de 8,8602.10-05 mm/a e 2,2207.10-04 mm/a respectivamente e para o benzoato de sódio na concentração de 0,5 % com taxa de corrosão em torno de 1,3994.10-4 mm/a, comprovando a eficiência do uso de inibidores uma vez que o aço 1006 possui taxa de corrosão em 2,1759 mm/a. Os filmes de melhor resultado também foi caracterizados por técnicas de microscopia eletrônica de varredura e o que mais se destacou também foi caracterizado por espectroscopia na região do Infravermelho.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2019-02-27T21:17:17Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Ariane Caroline.pdf: 6051822 bytes, checksum: c1a56154adb0e6b52f2cba5bb3654d0b (MD5) / Made available in DSpace on 2019-02-27T21:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Ariane Caroline.pdf: 6051822 bytes, checksum: c1a56154adb0e6b52f2cba5bb3654d0b (MD5) Previous issue date: 2018-12-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho reporta a preparação, caracterização e aplicação de novos materiais híbridos silsesquioxanos, obtidos a partir do método sol-gel de síntese, que consistiu em reações de hidrólise e policondensação dos precursores a base de sílica e por meio da reação SN2 dos precursores com os ligantes orgânicos 4-(aminometil)piridina e imidazol, obtendo assim o Si4ampy+Cl- e o SiImi+Cl-, respectivamente. Os silsesquioxanos nitrogenados foram submetidos a técnicas de caracterização como RMN, DRX, MEV, UV-VIS, FTIR e BET para confirmação das estruturas apresentadas nesta tese, bem como a organofuncionalização dos materiais. No caso do Si4ampy+Cl-, verificou-se dois sítios de reação com ligação do carbono –α do grupo npropil ao nitrogênio do grupamento amino e do nitrogênio do anel piridínio, com proposta de dois arranjos da cadeia carbônica. O Si4ampy+Cl- foi aplicado na construção de eletrodos modificados com a NiTsPc, utilizando a técnica LbL para a fabricação de filmes finos. O eletrodo na configuração (Si4ampy+Cl-/NiTsPc)11 foi aplicado como sensor eletroquímico sensível ao nitrito, com r = 0,999 na faixa de 0,113 mmol L-1 a 0,860 mmol L-1, LD e LQ de 0,026 mmol L-1 e 0,127 mmol L-1, respectivamente e os valores de desvio-padrão foram de aproximadamente 3%, estando de acordo com recomendações da ANVISA e Inmetro. Outro emprego do Si4ampy+Cl- foi na estabilização de nanopartículas de prata para fabricação de filmes finos. A presença das Ag-NPs/Si4ampy+Cl- foi confirmada por UV-VIS, pela banda plasmon em 426 nm, as quais apresentaram distribuição com tamanho aproximado entre 12 e 131 nm, constatado por DLS e corroborado por MEV, apresentando boa estabilidade (= +43,4 mV). As Ag-NPs/Si4ampy+Cl- mostraram-se promissoras na modificação do eletrodo ITO com a NiTsPc, apresentando um crescimento linear do filme LbL e processos redox referentes à oxirredução do centro metálico e à oxidação do anel da ftalocianina vistos por voltametria cíclica, exibindo a capacidade do eletrodo modificado (Ag-NPs/Si4ampy+Cl-/NiTsPc)7 em eletrocatalisar espécies químicas. No geral, os eletrodos modificados (Si4ampy+Cl-/NiTsPc)11 e (Ag-NPs/Si4ampy+Cl-/NiTsPc)7 proporcionaram aprimoramento na resposta de corrente anódica e redução do potencial de oxidação comparado com o eletrodo não-modificado (ITO) em presença de nitrito. O SiImi+Cl- que foi destinado a adsorção dos íons Cu2+, Cd2+ e Ni2+, apresentou capacidade de troca iônica de 2,944 mmol g-1, resultado considerado excelente de acordo com a literatura para a aplicação proposta. Os resultados de adsorção mostraram a viabilidade do uso do SiImi+Cl- como eficiente material adsorvente, exibindo maior afinidade para os íons Cu2+ em pH 4. Ao aplicar os modelos de Langmuir e Freundlich nas isotermas de adsorção, verificou-se que tanto o pH como a natureza do íon são fatores que influenciaram o ajuste das isotermas aos modelos propostos. / This work reports the preparation, characterization and application of new silsesquioxanes hybrid materials obtained from the sol-gel synthesis method, which consisted of hydrolysis and polycondensation reactions of the silica-based precursors and SN2 reaction of the precursors with 4-(aminomethyl)pyridine and imidazole groups, obtaining Si4ampy+Cl- and SiImi+Cl-, respectively. Silsesquioxanes with nitrogen groups were characterized by techniques such as NMR, XRD, MEV, UV-VIS, FTIR and BET to confirm the structures presented in this thesis, as well as the materials functionalization. In the case of Si4ampy+Cl- two reaction sites were observed with carbon-α of the n-propyl group bonding with the amino group and the pyridinium ring, having as proposal two arrangements of the carbonic chain. The Si4ampy+Cl- was applied in the construction of electrodes modified with NiTsPc using the LbL technique for the thin films manufacture. The electrode in the configuration (Si4ampy+Cl-/NiTsPc)11 was applied for nitrite electrochemical sensor, with r = 0.999 in the range of 0.113 mmol L-1 to 0.860 mmol L-1, LD and LQ of 0.026 mmol L-1 and 0.127 mmol L-1, respectively and standard deviation values of approximately 3%, according to recommendations of ANVISA and Inmetro. Another use of Si4ampy+Cl- was the stabilization of silver nanoparticles for the thin films production. The presence of Ag-NPs/Si4ampy+Cl- was confirmed by UV-VIS technique by the plasmon band at 426 nm which presented a distribution with approximate size between 12 and 131 nm, verified by DLS and MEV, presenting good stability (= +43.4 mV). The Ag-NPs/Si4ampy+Cl- showed promising in the modification of the ITO electrode with NiTsPc, showing linear growth of the LbL film and redox processes related to the oxidation of the metal center and to the oxidation of the phthalocyanine ring observed by cyclic voltammetry, exhibiting the performance of the modified electrode (Ag-NPs/Si4ampy+Cl-/NiTsPc)7 to electrocatalyse chemical species. In general, the modified electrodes (Si4ampy+Cl-/NiTsPc)11 and (Ag-NPs/Si4ampy+Cl-/NiTsPc)7 obtained an improvement in the anodic current response and reduction of the oxidation potential compared to the unmodified electrode (ITO) in the presence of nitrite. The SiImi+Cl- was used to adsorb Cu2+, Cd2+ and Ni2+ ions and presented ion exchange capacity of 2.944 mmol g-1, which was considered excellent according to the literature for the proposed application. The adsorption results showed the viability of using SiImi+Cl- as an efficient adsorbent material, exhibiting a higher affinity for the Cu2+ ions at pH 4. Applying the Langmuir and Freundlich models to the adsorption isotherms, it was verified that both the pH as the nature of the ion are factors that influenced the adjustment of the isotherms to the proposed models.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina Barbosa Kummer.pdf: 2432972 bytes, checksum: 041cfd6e3edd437ca4bfbc2ee7551291 (MD5) Previous issue date: 2008-06-11 / Fundação Araucária / The processing fish industry is responsible for the production of high amounts of wastewater, rich in organic matter, grease and high concentration of nitrogen, so, conventional use of primary and secondary treatment is not enough to reach the standard demand from the environmental agencies. Consequently, it is necessary the application of wastewater treatment techniques to reduce the impacts produced by those effluents on the environment. The biological treatment of nitrogen compounds has been an alternative to improve their quality. One of the biological processes is based on nitrification followed by denitrification, where oxidized compounds by nitrogen are transformed in molecular nitrogen that rises to the atmosphere. This trial aimed at checking the denitrification of tilápia wastewater from slaughterhouse, in a batch reactor. So, the wastewater from a cassava processing industry (manipueira) was evaluated as a carbon source, as well as the shaking conditions of the process. The experiments were carried out in laboratory series. Five shaking levels were tested (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) as well as five COD/N ratio levels (0.1; 1.0; 3.2; 5.4 and 6.3), forming a planning as a Central Composite Rotational Design (CCRD), with four essays in levels +1 and -1; four essays on the axial points levels (-1.414 and +1.414) and one more triplicate in the central point (0), which meant 11 (eleven) essays. The denitrification performance through the nitrate removal (%) and COD removal (%) were evaluated. During this process, temperature (°C), pH and alkalinity (mgCaCO3.L-1) were also observed. The results showed that the COD/N ratio had significant influence, with a 95 % of confidence interval on the process of nitrate and nitrite removal, with a great operation range, from 3.2 to 5.4, whose nitrogen removal efficiencies were 100 %. On the other hand, shaking did not have a significant effect on the process. / A indústria processadora de peixe caracteriza-se por gerar elevadas quantidades de efluentes, ricos em matéria orgânica, gorduras e concentração de nitrogênio. Consequentemente, apenas o emprego de tratamentos primário e secundário convencionais não é suficiente para atingir os padrões exigidos pelos órgãos ambientais. Desta forma, faz-se necessário o emprego de técnicas de tratamento de efluentes que minimizem os impactos gerados por esses no meio ambiente. O tratamento biológico dos compostos nitrogenados tem sido uma alternativa para melhorar a qualidade dos efluentes. Um dos processos biológicos constitui-se na nitrificação seguida da desnitrificação, em que os compostos oxidados de nitrogênio são, então, transformados em nitrogênio gasoso que é devolvido à atmosfera. O objetivo deste trabalho foi a desnitrificação de efluente de abatedouro de tilápia, em reator em batelada. Para isto, foi avaliado o efluente gerado por uma indústria processadora de mandioca (manipueira) como fonte de carbono. Também foram avaliadas as condições de agitação do sistema. Os experimentos foram conduzidos em escala de laboratório, em que foram testados cinco níveis de agitação (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) e cinco freqüências da relação DQO/N (0,1; 1,0; 3,2; 5,4 e 6,3), configurando-se um planejamento do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis +1 e -1; quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e mais uma triplicata no ponto central (0), totalizando 11 ensaios. Avaliaram-se o desempenho da desnitrificação através da remoção de nitrato (%), a remoção de nitrito (%) e a remoção de DQO (%). Durante o processo também foram monitorados temperatura (ºC), pH, e alcalinidade (mgCaCO3.L-1). Os resultados mostraram que a relação DQO/N teve influência significativa, com intervalo de confiança de 95 % sobre o processo de remoção de nitrato e nitrito, com faixa ótima de operação entre 3,2 e 5,4, cujas eficiências de remoção de nitrogênio foram de 100%. Contudo, a agitação não teve efeito significativo sobre o processo.

Um reator de leito fixo, preenchido com biomassa imobilizada em espuma de poliuretano, foi operado em bateladas seqüenciais, alimentado com substrato sintético com concentração de nitrogênio amoniacal de 125, 250, 500 e 40 mg/L. O principal objetivo da pesquisa foi verificar a possibilidade de se promover a nitrificação curta no reator submetido à aeração intermitente, com a formação de nitrito como principal composto intermediário, seguida da desnitrificação. Para concentração de nitrogênio amoniacal de 125 e 250 mg/L o perfil temporal das concentrações de nitrogênio monitoradas evidenciou que tempo de ciclo de 24 horas foi excessivo. Durante a operação do reator submetido à concentração de nitrogênio amoniacal de 500 mg/L e de 40 mg/L, ficou evidente a influência do modo de operação, quanto à concentração de oxigênio e extensão dos períodos aeróbios e anóxicos, no tempo de ciclo necessário. Para todas as concentrações de nitrogênio amoniacal estudadas a duração do período de aeração foi suficiente para nitrificar uma fração do N-amoniacal afluente, de modo que as concentrações de nitrito e ácido nitroso não atingissem níveis tóxicos ao processo de oxidação de N-amoniacal. Ao longo do período de operação, o nitrogênio na forma de nitrito tornou-se a forma oxidada predominante e foi possível manter este acúmulo de nitrito em todas as etapas de operação do reator, mesmo alterando a concentração de oxigênio dissolvido, prolongando o período de aeração e, reduzindo a concentração de amônia livre. Constatou-se, portanto, ser possível obter-se processo estável de remoção de nitrogênio em reator operado em bateladas seqüenciais, submetido a etapas de aeração e não aeração em um mesmo ciclo. Esse modo de operação permitiu o estabelecimento do processo de nitrificação parcial a nitrito nas etapas aeradas e desnitrificação nas etapas anóxicas / A bench-scale sequencing batch reactor filled with polyurethane foam matrices was fed with synthetic substrate containing different influent ammonium nitrogen concentrations (120, 250, 500 and 40 mg/L) and subjected to different operating conditions. The main objective was to verify the possibility off promoting short nitrification in the reactor operated under intermittent aeration to obtain nitrite as the main intermediate compound to be denitrified during the anoxic periods. The profiles of the monitored nitrogen species along the cycles allowed verifying that the time cycle of 24 hours was excessive for ammonium nitrogen concentrations of 125 and 250 mg/L. The influence of the operating parameters relative to the dissolved oxygen concentration and extension of aerobic and anoxic periods on the cycle time was evident during the operation at ammonium nitrogen concentrations of 500 and 40 mg/L. The duration of the aeration periods was long enough to allow a fraction of the influent ammonium to be nitrified for all the ammonium nitrogen concentrations studied. The concentrations of nitrite and nitrous acid have never reached the toxic levels to affect ammonia oxidation. Nitrite was the predominant form of oxidized nitrogen along all the operating periods. Nitrite accumulation occurred during all the stages of reactor operation, even when the reactor was subjected to different dissolved oxygen concentrations, length of aeration period and free ammonia concentration. Therefore, stable process of nitrogen removal was achieved in the sequencing batch reactor containing immobilized biomass subjected to a wide range of ammonium nitrogen concentrations. The operation way consisting of intermittent aeration followed by non aeration periods in the same cycle allowed the establishment of the process of partial nitrification to nitrite in the aerated steps followed by denitrification in the anoxic steps

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ana Carolina Barbosa Kummer.pdf: 2432972 bytes, checksum: 041cfd6e3edd437ca4bfbc2ee7551291 (MD5) Previous issue date: 2008-06-11 / Fundação Araucária / The processing fish industry is responsible for the production of high amounts of wastewater, rich in organic matter, grease and high concentration of nitrogen, so, conventional use of primary and secondary treatment is not enough to reach the standard demand from the environmental agencies. Consequently, it is necessary the application of wastewater treatment techniques to reduce the impacts produced by those effluents on the environment. The biological treatment of nitrogen compounds has been an alternative to improve their quality. One of the biological processes is based on nitrification followed by denitrification, where oxidized compounds by nitrogen are transformed in molecular nitrogen that rises to the atmosphere. This trial aimed at checking the denitrification of tilápia wastewater from slaughterhouse, in a batch reactor. So, the wastewater from a cassava processing industry (manipueira) was evaluated as a carbon source, as well as the shaking conditions of the process. The experiments were carried out in laboratory series. Five shaking levels were tested (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) as well as five COD/N ratio levels (0.1; 1.0; 3.2; 5.4 and 6.3), forming a planning as a Central Composite Rotational Design (CCRD), with four essays in levels +1 and -1; four essays on the axial points levels (-1.414 and +1.414) and one more triplicate in the central point (0), which meant 11 (eleven) essays. The denitrification performance through the nitrate removal (%) and COD removal (%) were evaluated. During this process, temperature (°C), pH and alkalinity (mgCaCO3.L-1) were also observed. The results showed that the COD/N ratio had significant influence, with a 95 % of confidence interval on the process of nitrate and nitrite removal, with a great operation range, from 3.2 to 5.4, whose nitrogen removal efficiencies were 100 %. On the other hand, shaking did not have a significant effect on the process. / A indústria processadora de peixe caracteriza-se por gerar elevadas quantidades de efluentes, ricos em matéria orgânica, gorduras e concentração de nitrogênio. Consequentemente, apenas o emprego de tratamentos primário e secundário convencionais não é suficiente para atingir os padrões exigidos pelos órgãos ambientais. Desta forma, faz-se necessário o emprego de técnicas de tratamento de efluentes que minimizem os impactos gerados por esses no meio ambiente. O tratamento biológico dos compostos nitrogenados tem sido uma alternativa para melhorar a qualidade dos efluentes. Um dos processos biológicos constitui-se na nitrificação seguida da desnitrificação, em que os compostos oxidados de nitrogênio são, então, transformados em nitrogênio gasoso que é devolvido à atmosfera. O objetivo deste trabalho foi a desnitrificação de efluente de abatedouro de tilápia, em reator em batelada. Para isto, foi avaliado o efluente gerado por uma indústria processadora de mandioca (manipueira) como fonte de carbono. Também foram avaliadas as condições de agitação do sistema. Os experimentos foram conduzidos em escala de laboratório, em que foram testados cinco níveis de agitação (20; 32; 60; 88 e 100 rpm) e cinco freqüências da relação DQO/N (0,1; 1,0; 3,2; 5,4 e 6,3), configurando-se um planejamento do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR), com quatro ensaios nos níveis +1 e -1; quatro ensaios nos níveis dos pontos axiais (-1,414 e +1,414) e mais uma triplicata no ponto central (0), totalizando 11 ensaios. Avaliaram-se o desempenho da desnitrificação através da remoção de nitrato (%), a remoção de nitrito (%) e a remoção de DQO (%). Durante o processo também foram monitorados temperatura (ºC), pH, e alcalinidade (mgCaCO3.L-1). Os resultados mostraram que a relação DQO/N teve influência significativa, com intervalo de confiança de 95 % sobre o processo de remoção de nitrato e nitrito, com faixa ótima de operação entre 3,2 e 5,4, cujas eficiências de remoção de nitrogênio foram de 100%. Contudo, a agitação não teve efeito significativo sobre o processo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DjalmaRS.pdf: 1628891 bytes, checksum: d4993a3fdaeab8a1baca119c6780c3ac (MD5) Previous issue date: 2007-03-01 / Petr?leo Brasileiro SA - PETROBRAS / This thesis has as objective presents a methodology to evaluate the behavior of the corrosion inhibitors sodium nitrite, sodium dichromate and sodium molybdate, as well as your mixture, the corrosion process for the built-in steel in the reinforced concrete, through different techniques electrochemical, as well as the mechanical properties of that concrete non conventional. The addition of the inhibitors was studied in the concrete in the proportions from 0.5 to 3.5 % regarding the cement mass, isolated or in the mixture, with concrete mixture proportions of 1.0:1.5:2.5 (cement, fine aggregate and coarse aggregate), superplasticizers 2.0 % and 0.40 water/cement ratio. In the modified concrete resistance rehearsals they were accomplished to the compression, consistence and the absorption of water, while to analyze the built-in steel in the concrete the rehearsals of polarization curves they were made. They were also execute, rehearsals of corrosion potential and polarization resistance with intention of diagnose the beginning of the corrosion of the armors inserted in body-of-proof submitted to an accelerated exhibition in immersion cycle and drying to the air. It was concluded, that among the studied inhibitors sodium nitrite , in the proportion of 2.0 % in relation to the mass of the cement, presented the best capacity of protection of the steel through all the studied techniques and that the methodology and the monitoring techniques used in this work, they were shown appropriate to evaluate the behavior and the efficiency of the inhibitors / Esta tese tem como objetivo apresentar uma metodologia para avaliar o comportamento dos inibidores de corros?o nitrito de s?dio, molibdato de s?dio, dicromato de s?dio, bem como a suas misturas, no processo de corros?o para o a?o embutido no concreto armado, atrav?s de diferentes t?cnicas eletroqu?micas, bem como as propriedades mec?nicas desse concreto n?o convencional. Estudou-se a adi??o dos inibidores no concreto nas propor??es de 0,5 a 3,5 % em rela??o ? massa do cimento, isolados e em mistura, num tra?o 1,0:1,5:2,5 (cimento, areia e brita), superplastificante 2,0 % e rela??o ?gua/cimento 0,40. No concreto modificado foram realizados ensaios de resist?ncia ? compress?o, consist?ncia e a absor??o de ?gua, enquanto que para analisar o a?o embutido no concreto foram efetuados ensaios de curvas de polariza??o. Foram executados tamb?m ensaios de potencial de corros?o e resist?ncia de polariza??o com intuito de diagnosticar o in?cio da corros?o das armaduras inseridas em corpos-de-prova submetidos a uma exposi??o acelerada em ciclo de imers?o e secagem ao ar. Concluiu-se que, dentre os inibidores estudados, o nitrito de s?dio, na propor??o de 2,0 % em rela??o ? massa do cimento, apresentou a melhor capacidade de prote??o do a?o atrav?s de todas as t?cnicas estudadas e que a metodologia e as t?cnicas de monitoramento utilizadas neste trabalho mostraram-se adequadas para avaliar o comportamento e a efici?ncia dos inibidores

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-14T16:34:31Z No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Approved for entry into archive by NUBIA OLIVEIRA (nubia.marilia@ufba.br) on 2016-09-14T20:43:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-14T20:43:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Mariangela V Lopes.pdf: 3032469 bytes, checksum: 36404d46d79768ab384fb49c544f496e (MD5) / Neste trabalho, foram desenvolvidos procedimentos e sistemas automatizados para o controle de qualidade de carnes e produtos cárneos quanto à presença de aditivos (NO2- e NO3-), degradação (evolução de H2S), presença de adulterante (SO3-) e riscos de contaminação pela capacidade sortiva de metais. O desenvolvimento destes procedimentos vem contrapor as metodologias clássicas recomendadas pelos órgãos oficiais brasileiros. Os métodos e procedimentos aqui desenvolvidos obedecem às recomendações da Química Analítica moderna, as quais priorizam precisão, exatidão, sensibilidade, custos operacionais, versatilidade, robustez, rastreabilidade, minimização de resíduos e produtividade analítica. O sistema de analise por injeção em fluxo (FIA), para análise seletora e discriminatória de H2S evoluído pela carne, foi desenvolvido baseado no método do azul de metileno. O emprego da multicomutação, associado à câmara de pervaporação, conferiu versatilidade ao sistema com produtividade analítica de 30 determinações h-1. Paralelo a isto, foi realizada uma avaliação da degradação de carnes empregando a espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) para averiguação das condições de conservação de carnes. Os resultados foram concordantes para as duas metodologias (NIR e FIA), sendo possível detectar indícios de deterioração após 30 min de exposição da carne à atmosfera em temperatura ambiente. O desenvolvimento de sistema em fluxo para análise seqüencial de NO2- e NO3-, em produtos cárneos, utilizando câmara de tubos concêntricos (CTC) foi baseado no método de Greiss. A CTC proporcionou a divisão da zona da amostra, facilitando as determinações seqüenciais de NO2- e NO3-. A subzona da amostra que passava pelo tubo central da CTC resultava apenas na determinação do NO2-. A amostra que passava pelo tubo externo (coroa) da CTC, percolava grãos de cádmio coperizado, resultando na redução do NO3- existente à NO2-. Este sistema ofereceu boa sensibilidade para a quantificação dos analitos, apresentando limites de detecção de 0,018 e 0,036 mg L-1 para NO2- e NO3-, respectivamente. O procedimento proposto atingiu produtividade analítica de 120 determinações h-1. O desenvolvimento de sistema automatizado em fluxo para análise discriminatória de sulfito em carnes foi baseado no método da p-rosanilina. Foi empregado câmara de permeação gasosa, onde o SO3- presente na amostra, permeava através de membrana de PTFE para a reação com o reagente cromogênico. O sistema foi satisfatório para screening analysis, com produtividade analítica de 12 determinações h-1. A capacidade sortiva de metais pela carne bovina foi também avaliada. Foi avaliado o contato estático da carne com soluções de referência de Cd e Pb, preparadas com água de torneira, a pH 6. Foi empregada válvula multiportas, com oito canais para execução dos experimentos, enquanto que metais foram determinados por ICP OES. Os resultados indicaram um elevado poder sortivo, cerca de 80% para ambos os metais, evidenciando risco potencial de contaminação para as carnes submetidas a práticas inadequadas de abate e comercialização / In the present work automated systems and procedures to control the quality of meats and meat products had been developed, in concern to the additive presence (NO2- and NO3-), degradation (H2S evolution) and presence of adulterating species (SO32-). Also the metal sorption capacity on meat was evaluated. The development of these methods comes to oppose classical methods recommended by brazilian official agencies. The developed procedures follow the recommendations of the modern Analytical Chemical, which prioritizes the precision, exactness, sensitivity, traceability, robustness, reduced operational costs, lesser production of residue and raised analytical productivity. The flow analysis (FIA) procedure to discriminate H2S in meat sample was developed based on methylene blue method. Multicommutation, associated to gas permeation conferred versatility to the system with analytical throughput of 30 determinations h-1. Parallel to this, the spectroscopy in the near infrared region (NIR) was carried out to evaluate meat degradation. A flow system for sequential NO2- and NO3- analysis in meat products, using concentric tubes chamber (CTC) was based on the Greiss method. The CTC provides the division of sample zone, permitting the sequential analysis. The sample sub zone that passed for the central pipe of the CTC resulted in the determination of the NO2-. The sample that passed through external CCP pipe, percolated the cadmium column, allowing the reduction of the NO3- to NO2-. This system offers sensitivity in the quantification of anilities with detection limits of 0.036 for NO3- and 0.018 mg L-1 for NO2-, reaching 120 determinations h-1. The flow system for the screening analysis of SO32- in meat sample was based on p-rosanilne method. Chamber for gas permeation was employed. The system revealed efficient for screening analysis with analytical throughput of 12 determination h-1. The metal sorption capacity on meat was evaluated. The investigated species comprised Cd and Pb from solutions prepared with tap water at pH 6. In the experimental set, it was employed an eight channels multiport valve in order to prepare part of the samples, while the metal determinations was carried out by using ICP OES technique. The results obtained demonstrated an expressive retention capacity of meat for Cd2+ and Pb2+ ions with percentages ca. 80% (m/m) for both metals, indicating the potential risks related to the consumption of meat submitted to inappropriate conditions of abattoir, handling, storage and commercialization.