O objetivo desta pesquisa foi o de estudar o desempenho de pós-filtros adsorvedores de carvão ativado granular de origem mineral e de origem vegetal, com relação a, principalmente, remoção de 2-metilisoborneol e trans-1,10-dimetiltrans- 9-decalol. Os ensaios experimentais foram conduzidos na estação de tratamento de água Alto da Boa Vista, empregando-se quatro filtros piloto em acrílico com diâmetro interno de 14,2 cm e 1,5 m de profundidade de meio filtrante cada, sendo dois deles preenchidos com o carvão ativado granular Filtrasorb 300 da CALGON (filtros 1 e 3) e os outros dois, com o carvão ativado granular 119 12x25 da CARBOMAFRA (filtros 2 e 4). Os filtros operaram em paralelo, 24 h por dia, 7 dias por semana, sendo o 3 e 4 abastecidos com água filtrada da estação; e o 1 e 2, com água filtrada ozonizada. A taxa média de aplicação nos filtros durante os ensaios foi de 143 m3m2.d, o que gerou um tempo de contato no leito vazio médio de 15 min. O tempo médio total de detenção nas colunas de ozonização ficou em 21 min e a dosagem média total de ozônio aplicada na água filtrada da estação em 1,11 mgL. Os valores de 2-metilisoborneol na água filtrada da estação de tratamento foram superiores aos da água ozonizada, indicando que a ozonização contribuiu para a redução (média de 53,4 %) deste composto. O filtro que apresentou os menores valores de 2-metilisoborneol foi o do carvão betuminoso, alimentado com água ozonizada (filtro 1), com uma remoção média de 50,6 %. Além disso, foi o único filtro que apresentou valores médios de 2-metilisoborneol abaixo da concentração limiar de odor ( 9,0 ngL). O filtro que apresentou os maiores valores de 2-metilisoborneol foi o 4 (carvão vegetal alimentado com água filtrada da estação). / The main purpose of this research was to study the performance of granular activated carbon post filter adsorbers made of bituminous coal and vegetal coal (coconut), regarding, mainly, removal of 2-methylisoborneol and trans-1,10-dimethyltrans- 9-decalol. The experimental researches were conducted in the water treatment plant Alto da Boa Vista, using four pilot filters, made in acrylic, with an internal diameter of 14.2 cm and a filter media depth of 1.5 m, each. Two of them (named 1 and 3) were filled with the carbon Filtrasorb 300 (CALGON) and the other two (named 2 and 4), with the carbon 119 12x25 (CARBOMAFRA). The filters operated in parallel, 24 h per day, 7 days per week. The filters 3 and 4 were fed with filtered water from the plant and the filters 1 and 2, with filtered plus ozonated water. The average hydraulic loading rate in the filters was 143 m3m2.d and the empty bed contact time, 15 min. The average detention time in the ozone contact columns was 21 min and the average ozone dosage, 1.11 mgL. The 2-methylisoborneol values in the filtered water of the plant were higher than in the ozonated water, which indicates that the ozonation reduced (average of 53.4 %) this substance. The filter that showed the lower values of 2-methylisoborneol was the bituminous one, fed with ozonated water (filter 1), with an average removal of 50.6 %. Moreover, was the only one that presented average values of 2-methylisoborneol lower than the odor threshold concentration ( 9,0 ngL). The filter that presented the higher values of 2- methylisoborneol was the vegetal one, fed with filtered water (filter 4).

Com o intuito de viabilizar, ambiental e economicamente, a degradação de algumas substâncias perigosas e recalcitrantes, presentes em águas e efluentes, foi desenvolvido um sistema para estudar a tratabilidade dessas substâncias, utilizando Processos Oxidativos Avançados POAs. As espécies escolhidas foram o fenol (C6H5OH) a 50 mg L-1 e o cianeto de potássio (KCN) a 20 mg L-1. Os resíduos químicos foram submetidos a tratamentos com diferentes doses de O3 (0, 2,4 e 4,8 g h-1), H2O2 (0, 150 e 300 mg L-1 para o fenol e 0, 60 e 120 mg L-1 para o cianeto) e UV (0, 8 e 32 watts), pois tais combinações promovem a geração de radicais hidroxila (OH), cujo potencial de oxidação é superior ao de cada oxidante individualmente. O sistema desenvolvido funciona em batelada com recirculação, possibilitando todas as combinações de interesse entre os oxidantes, com capacidade máxima de 300 mL de resíduo, volume adotado para todos os testes deste trabalho. O sistema é composto por uma coluna cilíndrica disposta na posição vertical, ligada a um reator UV. Outros equipamentos instalados são a bomba para a circulação do resíduo, o concentrador de O2, o ozonizador (0-24 g h-1), cujo gás é insuflado pela base da coluna, e seu excesso passa pelo destruidor de O3, composto por uma coluna preenchida com carvão ativado. A solução de H2O2 é adicionada ao sistema com o auxílio de uma seringa. A eficiência do processo de mineralização do fenol, foi avaliada através de 27 tratamentos (combinações) nos tempos de 15 e 30 minutos e pH 6,5. As amostras coletadas foram analisadas em equipamento Shimadzu TOC-5000A, obtendo-se a concentração de carbono orgânico total. Os dados foram submetidos à análise estatística (Fatorial e teste de Tukey, p<0,05). As combinações com os melhores resultados foram utilizadas para uma segunda etapa de testes, variando os tempos em 5, 15, 30 e 45 minutos. Os novos dados foram submetidos à análise estatística e, novamente, as combinações com melhores resultados foram utilizadas para avaliação do efeito do pH (6,5 e 9,5) na mineralização do fenol. A combinação O3 (4,8 g h-1) / UV (32 watts) / H2O2 (300 mg L-1), em pH 9,5, apresentou a melhor condição de tratamento em 30 minutos, proporcionando 99,7% de mineralização do fenol. O delineamento experimental do cianeto foi baseado nas melhores razões oxidante/resíduo obtidas para o fenol. Foi preparada solução 8,13 mg L-1 de CN previamente alcalinizada (pH 11,0). Os tempos estudados foram 1, 2, 4, 5 e 10 minutos e as amostras foram submetidas à análise de N-NO3 por espectrofotometria em sistema por análise em fluxo. Neste caso a combinação O3 (4,8 g h-1) / UV (32 watts), proporcionou 97,6% da oxidação do cianeto à NO3 em 7 minutos de tratamento. Os custos dos tratamentos nas melhores condições foram de R$ 11,08 por litro de fenol tratado e R$ 4,20 por litro de cianeto tratado. Concluiu-se que o sistema proposto foi eficiente no tratamento de ambos resíduos químicos (fenol e cianeto) em um curto período de tempo / In order to facilitate, environmentally and economically, the degradation of some hazardous and recalcitrant substances, presented in waters and wastewaters, a system was developed to study the treatability of chemical substances using Advanced Oxidative Processes AOPs. The substances chosen were phenol (C6H5OH) at 50 mg L-1 and potassium cyanide (KCN) at 20 mg L-1. The chemical residues were submitted to treatments with different combinations and doses of O3 (0, 2.4, and 4.8 g h-1), H2O2 (0, 150 and 300 mg L-1 for phenol and 0, 60 and 120 mg L-1 for cyanide) and ultraviolet radiation (0, 8 and 32 watts), as these combinations promote the generation of hydroxyl radicals (OH), whose oxidation potential is greater than of each oxidant individually. The developed system works in batch treatments with recirculation, allowing all combinations of interests among the oxidants, with a maximum capacity of 300 mL of waste, adopted for all tests of this work. The system consists of a cylindrical column disposed in the vertical position and connected to a UV reactor. Other installed equipments are the pump for residual recirculation, the O2 concentrator, the ozonator (0-24 g h-1), which gas is blown from the base of the column and its excess is destroyed by the equipment composed of a glass column filled with granulate activated carbon. The solution of H2O2 is added to the system with the aid of a syringe. The efficiency of the mineralization of phenol was evaluated in 27 treatments in 15 and 30 minutes and pH 6.5. The collected samples were analyzed in Shimadzu TOC 5000A equipment, obtaining the concentration of total organic carbon (TOC). The obtained data were submitted to statistical analysis (Factorial and Tukey test, p<0.05). The combinations with the best results were used for a second phase of tests, varying the time at 5, 15, 30, and 45 minutes. The new data were submitted to statistical analysis and the best performing combinations were used to evaluate the effect of pH (6.5 and 9.5) in the mineralization of phenol. The combination of O3 (4.8 g h-1) / UV (32 watts) / H2O2 (300 mg L-1) at pH 9.5 showed the best treatment condition in 30 minutes, providing 99.7% of phenol mineralization. The experimental design of cyanide was based on the best oxidant/residue reasons obtained for phenol. A solution with 8.13 mg L-1 of CN previously alkaline (pH 11.0) was prepared. The treatment times were 1, 2, 4, 5 and 10 minutes and the samples were submitted to N-NO3 analysis by spectrophotometry system in flow injection analysis. In this case the combination O3 (4.8 g h-1) / UV (32 watts) provided 97.6 % of oxidation of the cyanide to NO3 in 7 minutes of treatment. The costs of treatments in the best conditions were R$ 11,08 per litter of phenol treated and R$ 4,20 per litter of cyanide treated. It can be concluded that the proposed system was effective in the treatment of both chemical residues (phenol and cyanide) in a short period of time

Submitted by Inácio de Oliveira Lima Neto (inacio.neto@inpa.gov.br) on 2016-08-22T15:16:18Z No. of bitstreams: 2 DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-22T15:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DissertOficial_PATRICIACOSTA (1).pdf: 3783880 bytes, checksum: 6fce8dcbf21983cf77c96c6527db4a03 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2015-10-30 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The purpose of this study is to evaluate the behavior of the concentration of tropospheric ozone (O 3 ) daily and seasonally by the influence of meteorological variables and burning outbreaks inthe region. In addition, it seeks to study the feasibility of using remote information for monitoring air quality. The data used in surface contemplated observations, obtained by the measures of air quality stations and altitude, based on satellite data AQUA. Surface data was the period of October / 2013 to July / 2014 and August / 2014 to October / 2014 to the experimental sites located in the city of Manaus and Manacapuru (Amazonas State), consecutively. Data from satellite inferences AQUA match climatology of estimates of ozone concentration 2003 to 2014. And in particular, the case studies contemplated day 09 to 11.11.2013 and 07.20.2015 (for Manaus) and the ranges of 30-31 / 11/2014 and 29 to 11/30/2014 for the city of Manacapuru.Statistical tools were used as means of analysis and deviations to assess the empirical data distribution and additionally we used the thresholds of the laws of the largest national and international importance of air quality as control parameters. The results showed significant differences in the concentrations found in the experimental sites of this study. Various events show that the concentration of ozone, during the dry season in the region, beyond the existing air quality thresholds, sometimes extending into the early hours of the night. In this sense becomes worrisome the fact that in the dry season there is the intensification and frequency of events that lead to ozone accumulation in surface, which are modulated by the rainfall regime, solar radiation, predominantly wind and external factors such as local fires to favor the production of ozone precursors. Furthermore, remote estimates also showed a significant difference between dry season and rain in the region, and even being underestimated in relation to the measures in surface, they present themselves as an important tool in monitoring the ozone concentration in surface and altitude over areas of difficult access. / O propósito deste estudo foi avaliar o comportamento da concentração de ozônio troposférico (O 3 ) diariamente e sazonalmente mediante a influência de variáveis meteorológicas e focos de queima na região metropolitana de Manaus. Além disso, buscou-se estudar a viabilidade de se utilizar informações remotas para o monitoramento de qualidade do ar. Os dados utilizados contemplaram observações em superfície, obtidas através das medidas das estações de qualidade do ar, e em altitude, baseados nos dados do satélite AQUA. Em superfície o período de dados foi de outubro/2013 a julho/2014, e agosto/2014 a outubro/2014 para os sítios experimentais localizados na cidade de Manaus e Manacapuru (Estado do Amazonas), consecutivamente. Os dados provenientes das inferências do satélite AQUA correspondem à climatologia das estimativas da concentração de ozônio de 2003 a 2014. E em especial, os estudos de caso contemplaram os dias 09 a 11/11/2013 e 20/07/2015 (para Manaus) e os intervalos de 30-31/11/2014 e 29 à 30/11/2014 para o município de Manacapuru. Foram utilizadas ferramentas estatísticas, como análise de médias e desvios para avaliar a distribuição empírica dos dados e adicionalmente foram utilizados os limiares das legislações de maior importância nacional e internacional de qualidade do ar como parâmetros de controle. A análise dos resultados mostrou uma diferença significativa das concentrações encontradas nos sítios experimentais deste estudo. Diversos eventos mostraram que a concentração de ozônio, durante o período seco na região, ultrapassaram os limiares de qualidade do ar vigentes, algumas vezes estendendo-se até as primeiras horas da noite. Neste sentido torna-se preocupante o fato de que na estação seca exista a intensificação e frequência dos eventos que levam ao acúmulo de ozônio em superfície, sendo estes modulados pelo regime de precipitação, radiação solar incidente, predominância dos ventos e fatores externos como queimadas locais que favorecem a produção de precursores de ozônio. Ademais, as estimativas remotas também mostraram uma diferença expressiva entre as estações de seca e chuva na região, e mesmo sendo subestimadas em relação às medidas em superfície, as mesmas apresentam-se como uma importante ferramenta no monitoramento da concentração de ozônio em superfície e em altitude sobre regiões de difícil acesso.

Orientador: Giuseppina Pace Pereira Lima / Coorientador: Goto Rumy / Banca: Hur Mattiuz / Banca: Aloísio Costa Sampaio / Resumo: O maracujá é um fruto de clima tropical, muito apreciado pelo seu suco. Pode ser consumido in natura ou destinado a indústrias. Após a colheita o fruto apresenta vida útil de apenas três a sete dias em condições de temperatura ambiente, enquanto que mantido em câmara fria, a vida pós-colheita pode atingir um período de três a cinco semanas. Aliado a câmara fria, podem ser usados sanitizantes para aumentar o tempo de armazenamento de espécies vegetais. Este trabalho foi dividido em dois capítulos, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência da santização em água ozonizada associada a temperatura, na qualidade e conservação de fruto de maracujá "Roxinho do Kênia" (Passiflora edulis var. edulis Sims). No primeiro capítulo o objetivo foi avaliar a utilização da sanitização com água ozonizada na conservação das características físicas e químicas de maracujá Roxinho do Kênia (Passiflora edulis var. edulis Sims) armazenados em temperatura de ambiente e refrigerada. No segundo capítulo objetivou-se avaliar a influência do armazenamento (temperatura ambiente e refrigerada) e o efeito do ozônio em alguns compostos com propriedades antioxidantes dos frutos de maracujá Roxinho do Kênia (Passiflora edulis var. edulis Sims). O delineamento estatístico adotado foi inteiramente casualizado em esquema fatorial (3 x 7), com dois tipos de sanitização mais controle (água ozonizada no tempo de 5 e 10 minutos e água de abastecimento público) e tempo de prateleira (0,5, 10, 15, 20, 25 3 dias). Foram utilizados quatro repetições com três frutos cada, armazenados em temperatura de ambiente (20,71 ± 2 ºC) e temperatura refrigerada (10 ± 2 ºC). As características avaliadas no primeiro capítulo foram: perda de massa, potencial hidrogeniônico (pH), sólidos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The passion is a fruit of tropical climate, very appreciated for its juice. It can be eaten or used for industries. After harvesting the fruit has shelf-life of only three to seven days at environment temperature conditions, whereas kept in cold storage, the shelf-life can attain a period of 3 to 5 weeks. Coupled with cold chamber, sanitizers can be used to increase the storage time of plant species. This work was divided into two chapters and the aim of this study was to evaluate the influence of sanitization with ozonated water associated of temperature, in quality and conservation of yellow passion fruit "Roxinho do Kenya" (Passiflora edulis var. Edulis). The first chapter aimed to evaluate the use of sanitization with ozonated water in the physic-chemistry conservation of passion fruit Roxinho do Kenya (Passiflora edulis var. Edulis) stored at ambient temperature and refrigerated. The second chapter aimed to evaluate the influence of storage (ambient temperature and refrigerated) with the effect of ozone on some compounds with antioxidant properties of passion fruits Roxinho do Kenya (Passiflora edulis var. Edulis). The statistical design was completely randomized factorial (3 x 7), with three types of sanitization more the control (ozonated water in time of 5 and 10 minutes and public water supply) and shelf life (0.5, 10, 15, 20, 25 and 30 days). We used four replicates of three fruits each, stored in ambient temperature (20.71 ± 2 ° C) and refrigerated temperature (10 ± 2 º C). The characteristics were evaluated in the first chapter was performed fruit weight, hydrogen potential (pH), soluble solids (SS), titratable acidity (TA), nitrate (NO3) and carbohydrates. In the second chapter we evaluated antioxidant potential (DPPH), total phenolic compounds, flavonoids, total carbohydrates and vitamin C. The use of ozonated... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Marco Antonio Martin Biaggioni / Banca: Giuseppina Pace Pereira Lima / Banca: Reni Saath / Resumo: Na busca por novos tratamentos de alimentos contra a contaminação por pragas e microrganismos, o ozônio tem se tornado uma alternativa eficiente na redução destes agentes de deterioração, porém, a sua atuação sobre os tecidos vegetais também pode comprometer a qualidade do produto ozonizado. O presente trabalho tem o objetivo avaliar a qualidade do café arábica, lavado em diferentes tempos à uma dose constante de ozônio, e submetido a diferentes tempos de secagem e de armazenamento. Nos tratamentos foram utilizados 2 kg de café da roça por amostra, acondicionados em sacos de malhas plásticas de 1.5 x 0.5 cm, colocadas no tanque do aparelho ozonizador até completar o volume de 105 L. Em seguida, iniciou-se a ozonização mantendo as amostras submersas por diferentes períodos 0 min, 5min, 10min, 20 min e 30 min, com frequente agitação da água e taxa constante de ozônio solubilizado. Após cada tratamento, as amostras de café foram colocadas para secar, em bancadas suspensas, em dois ambientes: expostas ao sol, em condições naturais, e no interior de câmara climatizada com temperatura de 32°C e umidade relativa de 80%. Após a secagem, foram realizadas as análises de qualidade (contagem de fungos, condutividade elétrica, acidez graxa, lixiviação de potássio, açúcar total e redutor, compostos fenólicos totais e análise sensorial). O material oriundo das duas secagens foi armazenado em sacos plásticos no interior do laboratório, durante o período de seis meses, quando foram repetidas as análises de qualidade. O delineamento foi inteiramente ao acaso, com cinco tempos de ozonização 0, 5, 10, 20, 30 min e quatro repetições, sendo utilizada a análise de variância em três momentos: Após a ozonização, após a secagem e após o armazenamento. Para avaliar o comportamento dos diferentes tempos de ozonização, os dados de contagem de fungos foram avaliados ... / Abstract: New treatments for food have been researched to control contamination against pests and microorganisms, in this context ozone has become an effective alternative to reduce these agents of deterioration, however its effect on plant tissues may also compromise the quality of the ozonated product. The aims of this study was to evaluate the quality of Arabica coffee, washed at different intervals of time in a constant dose of ozone, and subjected to different times if drying and storage. In each Treatment were used 2 kg of coffee per sample, packed in plastic bags with mesh sized 1.5 x 0.5 cm, placed in the tank ozonizer device until reach the volume of 105 L. In sequence, the ozonation started, keeping the samples immersed for different periods of time 0 min, 5 min, 10 min, 20 min and 30 min, with constant agitation of the water and constant solubilized ozone rate. After completing each treatment, the coffee samples were left to dry on suspended stands in two kinds of environments: exposed to sun under natural conditions, and within acclimatized chamber at 32 °C and 80% relative humidity. Immediately after drying, the quality analysis were performed (microbiological analysis, electrical conductivity, fat acidity, potassium leaching, total sugar and reducer, total of phenolic compounds and sensory analysis). In order to evaluate a possible latent effect of ozonation on the quality of the coffee beans, the material from the two drying process was stored in plastic bags inside the laboratory, for six months, and then the quality analysis ... / Mestre

Orientador: Rodrigo Braga Moruzzi / Banca: Luiza Cintra Campos / Banca: Gustavo Henrique Ribeiro da Silva / Resumo: As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP - O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV - O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a ca... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC - O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM - O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC's mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously... (Complete abstract electronic acess below) / Mestre

O objetivo principal desta pesquisa foi desenvolver um aparato e procedimento experimental para estudar a oxidação química de organoclorados por injeção de ozônio em escala de laboratório. A concepção do ensaio desenvolvido permite realizar ensaios de coluna em meio aquoso ou em meio poroso, saturado ou não saturado, com monitoramento da concentração e da pressão absoluta de ozônio na entrada e na saída da coluna, do pH, da temperatura do meio, da temperatura ambiente e controle da vazão. Nesta pesquisa foram realizados ensaios para verificar a degradação de PCE em fase dissolvida em concentração de saturação em diversos meios: água ultrapura, águas subterrâneas coletadas em um poço cacimba e em um poço tubular profundo, e soluções de bicarbonato de sódio. A investigação experimental compreendeu ensaios de saturação e decaimento de ozônio, ensaios batch e ensaios de coluna em meios com valores de pH variados. Os resultados indicaram que o ozônio em fase dissolvida atinge a saturação após aproximadamente 15 minutos de injeção, com concentrações saturadas variando entre 90 e 170 µmol/L, dependendo do meio aquoso de estudo. O decaimento biexponencial do ozônio dissolvido mostrou tempos de meia vida t1 e t2, que variaram conforme o meio de estudo, entre 4 e 26 minutos, e 14 e 193 minutos, respectivamente. O decaimento monoexponencial resultou em tempos de meia vida entre 12 e 76 minutos. Os ensaios batch em meio aquoso mostraram degradação significativa do PCE por ozônio dissolvido comparativamente à degradação em água ultrapura não ozonizada. A adição de bicarbonato de sódio diminuiu os tempos de meia vida do ozônio em água, mas não intensificou a degradação do PCE em sistema fechado (ensaios batch). Os ensaios de coluna em meio aquoso indicaram que a volatilização e o arraste são os principais mecanismos de remoção de PCE por injeção de ozônio. As concentrações de PCE em fase dissolvida observadas no início do ensaio de coluna foram quase completamente volatilizadas e recuperadas no trap, tanto nos ensaios com a injeção de oxigênio quanto nos ensaios com injeção de ozônio. As concentrações de PCE na coluna no final dos ensaios foram inferiores ou ligeiramente superiores ao valor de intervenção estabelecido pela CETESB em 2014. Os ensaios de coluna em meio sólido (microesferas de vidro e areia) indicaram que ocorre degradação do PCE, com remoção quase total na coluna, porém com menor recuperação no trap. Possivelmente, o maior tempo de residência na coluna favorece as reações do ozônio com o PCE. / The aim of this research was to develop experimental apparatus and procedure to investigate chemical oxidation of chlorinated organic compounds by ozone injection at laboratory scale, in aqueous media and in saturated or unsaturated porous media. The test allows control of ozone inlet and outlet pressures and concentrations, pH, room and column temperature, and ozone flow. In this research, tests were performed to investigate degradation of PCE dissolved at maximum solubility concentration in several media: ultrapure water, groundwater collected in a shallow well and in a deep well, and sodium bicarbonate solutions. The experimental investigation comprised ozone saturation and decay tests, batch tests, and column tests in aqueous media with several pH values. Results indicated that dissolved ozone reaches saturation after approximately 15 minutes of injection, at saturated concentrations between 90 and 170 µmol/L, depending on the aqueous medium. Second order ozone decay half lives t1 and t2 vary, respectively, between 4-26 minutes and 14-193 minutes depending on the aqueous medium. First order decay half lives varied between 12-76 minutes. Batch tests in aqueous media showed significant PCE degradation by dissolved ozone as compared to degradation in non ozonized ultrapure water. Addiction of sodium bicarbonate decreased ozone half-lives in water but did not intensify PCE degradation as observed in the results of batch tests. Column tests in aqueous media evinced that stripping and volatilization are the mains mechanisms of PCE removal by ozone injection. Initial concentrations of dissolved PCE in the column were almost completely volatilized and recovered in the trap, for ozone injection as well as for oxygen injection. Final concentrations of dissolved PCE in the column were in the order of ppb and very near the limit allowable value according to the environmental agency of the state of São Paulo. Column tests in solid media indicate that PCE degrades and is removed from the column, but not totally recovered in the trap; probably, the more extended residence time in the column enhances reactions of ozone and PCE

Com o intuito de viabilizar, ambiental e economicamente, a degradação de algumas substâncias perigosas e recalcitrantes, presentes em águas e efluentes, foi desenvolvido um sistema para estudar a tratabilidade dessas substâncias, utilizando Processos Oxidativos Avançados POAs. As espécies escolhidas foram o fenol (C6H5OH) a 50 mg L-1 e o cianeto de potássio (KCN) a 20 mg L-1. Os resíduos químicos foram submetidos a tratamentos com diferentes doses de O3 (0, 2,4 e 4,8 g h-1), H2O2 (0, 150 e 300 mg L-1 para o fenol e 0, 60 e 120 mg L-1 para o cianeto) e UV (0, 8 e 32 watts), pois tais combinações promovem a geração de radicais hidroxila (OH), cujo potencial de oxidação é superior ao de cada oxidante individualmente. O sistema desenvolvido funciona em batelada com recirculação, possibilitando todas as combinações de interesse entre os oxidantes, com capacidade máxima de 300 mL de resíduo, volume adotado para todos os testes deste trabalho. O sistema é composto por uma coluna cilíndrica disposta na posição vertical, ligada a um reator UV. Outros equipamentos instalados são a bomba para a circulação do resíduo, o concentrador de O2, o ozonizador (0-24 g h-1), cujo gás é insuflado pela base da coluna, e seu excesso passa pelo destruidor de O3, composto por uma coluna preenchida com carvão ativado. A solução de H2O2 é adicionada ao sistema com o auxílio de uma seringa. A eficiência do processo de mineralização do fenol, foi avaliada através de 27 tratamentos (combinações) nos tempos de 15 e 30 minutos e pH 6,5. As amostras coletadas foram analisadas em equipamento Shimadzu TOC-5000A, obtendo-se a concentração de carbono orgânico total. Os dados foram submetidos à análise estatística (Fatorial e teste de Tukey, p<0,05). As combinações com os melhores resultados foram utilizadas para uma segunda etapa de testes, variando os tempos em 5, 15, 30 e 45 minutos. Os novos dados foram submetidos à análise estatística e, novamente, as combinações com melhores resultados foram utilizadas para avaliação do efeito do pH (6,5 e 9,5) na mineralização do fenol. A combinação O3 (4,8 g h-1) / UV (32 watts) / H2O2 (300 mg L-1), em pH 9,5, apresentou a melhor condição de tratamento em 30 minutos, proporcionando 99,7% de mineralização do fenol. O delineamento experimental do cianeto foi baseado nas melhores razões oxidante/resíduo obtidas para o fenol. Foi preparada solução 8,13 mg L-1 de CN previamente alcalinizada (pH 11,0). Os tempos estudados foram 1, 2, 4, 5 e 10 minutos e as amostras foram submetidas à análise de N-NO3 por espectrofotometria em sistema por análise em fluxo. Neste caso a combinação O3 (4,8 g h-1) / UV (32 watts), proporcionou 97,6% da oxidação do cianeto à NO3 em 7 minutos de tratamento. Os custos dos tratamentos nas melhores condições foram de R$ 11,08 por litro de fenol tratado e R$ 4,20 por litro de cianeto tratado. Concluiu-se que o sistema proposto foi eficiente no tratamento de ambos resíduos químicos (fenol e cianeto) em um curto período de tempo / In order to facilitate, environmentally and economically, the degradation of some hazardous and recalcitrant substances, presented in waters and wastewaters, a system was developed to study the treatability of chemical substances using Advanced Oxidative Processes AOPs. The substances chosen were phenol (C6H5OH) at 50 mg L-1 and potassium cyanide (KCN) at 20 mg L-1. The chemical residues were submitted to treatments with different combinations and doses of O3 (0, 2.4, and 4.8 g h-1), H2O2 (0, 150 and 300 mg L-1 for phenol and 0, 60 and 120 mg L-1 for cyanide) and ultraviolet radiation (0, 8 and 32 watts), as these combinations promote the generation of hydroxyl radicals (OH), whose oxidation potential is greater than of each oxidant individually. The developed system works in batch treatments with recirculation, allowing all combinations of interests among the oxidants, with a maximum capacity of 300 mL of waste, adopted for all tests of this work. The system consists of a cylindrical column disposed in the vertical position and connected to a UV reactor. Other installed equipments are the pump for residual recirculation, the O2 concentrator, the ozonator (0-24 g h-1), which gas is blown from the base of the column and its excess is destroyed by the equipment composed of a glass column filled with granulate activated carbon. The solution of H2O2 is added to the system with the aid of a syringe. The efficiency of the mineralization of phenol was evaluated in 27 treatments in 15 and 30 minutes and pH 6.5. The collected samples were analyzed in Shimadzu TOC 5000A equipment, obtaining the concentration of total organic carbon (TOC). The obtained data were submitted to statistical analysis (Factorial and Tukey test, p<0.05). The combinations with the best results were used for a second phase of tests, varying the time at 5, 15, 30, and 45 minutes. The new data were submitted to statistical analysis and the best performing combinations were used to evaluate the effect of pH (6.5 and 9.5) in the mineralization of phenol. The combination of O3 (4.8 g h-1) / UV (32 watts) / H2O2 (300 mg L-1) at pH 9.5 showed the best treatment condition in 30 minutes, providing 99.7% of phenol mineralization. The experimental design of cyanide was based on the best oxidant/residue reasons obtained for phenol. A solution with 8.13 mg L-1 of CN previously alkaline (pH 11.0) was prepared. The treatment times were 1, 2, 4, 5 and 10 minutes and the samples were submitted to N-NO3 analysis by spectrophotometry system in flow injection analysis. In this case the combination O3 (4.8 g h-1) / UV (32 watts) provided 97.6 % of oxidation of the cyanide to NO3 in 7 minutes of treatment. The costs of treatments in the best conditions were R$ 11,08 per litter of phenol treated and R$ 4,20 per litter of cyanide treated. It can be concluded that the proposed system was effective in the treatment of both chemical residues (phenol and cyanide) in a short period of time

A poluição ambiental é atualmente um sério problema mundial. Diferentes poluentes são amplamente distribuídos no planeta, o que contribui para a elevação da exposição de animais e vegetais a diversos elementos tóxicos, aumentando a preocupação com relação aos efeitos adversos que os poluentes exercem sobre a saúde humana e ao ambiente. Os metais pesados e os poluentes do ar, como o ozônio, representam os principais contaminantes urbanos e industriais de solo, corpos de água, animais e plantas. O principal mecanismo responsável pela fitotoxicidade tanto dos metais pesados como do ozônio é o aumento nos níveis de espécies ativas de oxigênio que a presença desses poluentes gera. No presente trabalho a exposição controlada de diferentes cultivares de Phaseolus vulgaris a ozônio revelou que a diferença de sensibilidade entre as cultivares está associada à capacidade de aumentar a atividade da catalase, evitando a geração de danos oxidativos aos lipídios no tecido foliar. A exposição de propágulos de Avicennia marina a Zinco alterou o status oxidativo das plantas, aumentando a atividade da glutationa peroxidase e os níveis de lipoperoxidação. Em campo, observou-se que apenas a atividade da mesma enzima teve correlação com os níveis de metais foliares (Zinco, Cobre e Chumbo), sugerindo a utilidade da atividade dessa enzima em estudos de bioindicação. / Environmental pollution is a worldwide problem. Different pollutants are widely distributed on the planet, increasing the exposure of animals and plants to various toxic compounds which increases the concern about the adverse effects to human and environment health. Heavy metals and air pollutants, such as ozone, are the major contaminants of urban and industrial soil, water, animals and plants. The main mechanism responsible for metals and ozone phytotoxicity is the increased generation of reactive oxygen species. In the present study the controlled exposure of different Phaseolus vulgaris to ozone revealed that the difference on the varieties' sensitivity is associated with the capacity of increasing catalase activity, thus avoiding oxidative damage to lipids. The exposure of Avicennia marina seedlings to Zinc changed the oxidative status of these plants, which increased activity of glutathione peroxidase and levels of lipid peroxidation. Under field conditions, we observed that glutathione peroxidase activity was correlated with the levels of leaf metals (Zinc, Copper and Lead), suggesting the utility of this enzyme activity for bioindication purposes.

137 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-05T12:52:18Z No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-07T14:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-07T14:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_Doutorado_Neuza Neves.pdf: 14182671 bytes, checksum: 1dc20a7a01160b563c11a087932580c1 (MD5) Previous issue date: 2009 / Ozônio pode afetar a saúde humana sendo a ele atribuída a responsabilidade por centenas de milhares de mortes prematuras a cada ano e por centenas de internações hospitalares adicionais, além da perda de milhões de dias de trabalho. Estes impactos na saúde são causados tanto por exposições a longo prazo (crônica) quanto a curto prazo (aguda). De forma semelhante a que ocorre atualmente próximo às grandes cidades do mundo e aos centros industriais, as concentrações ambientais de ozônio estavam ultrapassando o padrão de qualidade do ar estabelecido no Brasil, nas vizinhanças do Pólo Petroquímico de Camaçari, especialmente durante os anos de 2000 a 2003. Com o objetivo de avaliar a formação e dispersão de ozônio na região do Recôncavo Baiano, foi desenvolvido um estudo, usando modelagem matemática, para melhor compreender as principais fontes dos precursores de ozônio, bem como sua formação e dispersão na referida região. A metodologia adotada no estudo foi a elaboração de um inventário de emissões atmosféricas para as regiões urbanas e industriais e utilização do modelo matemático fotoquímico denominado STEM III – Sulfur Transport and Deposition Model, da Universidade de Iowa (USA), para simular a formação e dispersão deste poluente fotoquímico secundário na atmosfera na região do Recôncavo Baiano. Os resultados do modelo foram comparados com as concentrações medidas por uma rede de monitoramento contínuo da qualidade do ar do Pólo Petroquímico, referente a um período em abril de 2003. Concluiu-se que os resultados calculados para ozônio na região do Recôncavo Baiano, através do modelo matemático STEM são adequados, uma vez que há concordância satisfatória com os dados medidos. Os desvios encontrados ocorreram especificamente durante os episódios com baixas velocidades do vento, quando foram registrados picos de concentrações deste poluente próximo ao Pólo Petroquímico de Camaçari. Os modelos matemáticos meteorológicos não descrevem adequadamente a situação real quando a velocidade do vento é inferior a 1 m/s. ix Os resultados das simulações demonstram que a formação de ozônio ocorre em regiões situadas muito além dos locais onde estão situadas as estações de monitoramento do ar do Pólo, e atinge áreas distantes de Salvador e da região industrial, como Feira de Santana e Santo Estevão, situadas a jusante dos ventos que sopram do quadrante Este, predominantes na região. Todas as concentrações calculadas para ozônio foram inferiores ao limite de 160 µg/m3 estabelecidas pela Resolução CONAMA 003/90, para períodos horários e portanto, não deverão causar impactos na saúde humana. No entanto as concentrações encontradas até cerca de 100 a 150 Km das fontes consideradas podem afetar os ecossistemas pois as concentrações máximas simuladas estão próximas do limite de 40 ppb.h (do inglês:Accumulated Dose Over Threshold of 40 ppb.h - AOT40), na região Oeste e Noroeste do domínio estudado. O regime de formação de ozônio na região de Camaçari e de Candeias é limitado pelo NOx, e as reduções das emissões de NO2 efetuadas pelo Pólo Petroquímico à partir de 2004 resultaram na eliminação das violações dos limites de ozônio na sua região de influência. Considerando-se o atual cenário de desenvolvimento do Brasil, em dez anos as concentrações de ozônio nas áreas costeiras do Recôncavo poderão representar uma ameaça para a produtividade agrícola desenvolvida na região situada no interior da Bahia, e eventualmente poderão representar também uma ameaça para a saúde humana, a depender do aumento das emissões, particularmente veiculares. / Salvador