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[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA DE MISTURA PARA TRATAMENTO DE EFLUENTES EM DEPÓSITO DE RESÍDUOS / [en] DEVELOPMENT OF MIXING SYSTEM FOR WASTEWATER TREATMENT IN WASTE DEPOSITMARCIO BELLETI ANSELMO 18 October 2022 (has links)
[pt] A extinta mineradora Cia. Mercantil e Industrial Ingá era responsável por grande parte da produção de zinco no país. Após decretada sua falência, em 1998, sua área permaneceu abandonada por mais de 10 anos. Durante essa década, insumos e resíduos foram armazenados e dispostos de forma inadequada, gerando um dos maiores passivos ambientais já vistos no estado do Rio de Janeiro. Sua barragem de
rejeito, construída sem qualquer impermeabilização de base, continha aproximadamente 430.000 m3
de efluente com altas concentrações de zinco (824 mg/l) e cádmio (2,9 mg/l). Além do risco de contaminação das águas subterrâneas, a possibilidade de ruptura do dique desta barragem era cada vez mais evidente, principalmente durante as temporadas de chuva. Em 2004, a PUC-Rio foi contrada
pela Massa Falida para assumir a área e propor medidas emergenciais para a remediação do passivo ambiental. Em 2008, a universidade desenvolveu um sistema de tratamento de efluente líquido, que conseguiu aumentar o volume tratado por mês, passando de 24.000 m3/mês para 160.000 m3/mês, eliminando o risco de ruptura do dique. O sucesso desse sistema deu origem a este trabalho. O propósito desta dissertação foi desenvolver o conceito do sistema utilizado na remediação ambiental
da Cia. Mercantil e Industrial Ingá, dando origem a um projeto piloto compacto e eficiente, capaz de se adequar a diferentes tipos de efluentes. / [en] After bankruptcy in 1998, a major Brazilian zinc producer – Cia. Mercantil e Industrial Ingá – industrial site was abandoned for about ten years. As a result, raw materials and industrial waste were disposed in an inappropriate way for one decade, creating one of the biggest environmental liabilities in the State of Rio de Janeiro – Brazil. The company s waste dam contained around 430.000 m3 of effluent with high
concentrations of zinc (824 mg/l) and cadmium (2,9 mg/l), even though it was not conveniently sealed. Besides de risk of contamination of underground reservoirs of water, the possibility of a dam breakdown became evident, especially during the raining seasons. In 2004, the Catholic University of Rio de Janeiro (PUC-Rio) was hired by the authority Massa Falida – legally responsible for managing the assets and liabilities of the bankrupted company – to propose urgent measures to repair the environmental
damages caused by the mining company. In 2008, The Catholic University team developed a liquid effluent treatment system which increased the previous treatment capacity from 24.000 m3/month to 160.000 m3 /month. This increase eliminates any risk of a dam breakdown. Based on this important achievement, the present work intends to develop and systematize the conceptual approach applied to the Cia. Mercantil e
Industrial Ingá case, in order to give birth to a compact e efficient pilot project, capable to be adjusted to different types of effluents.
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[en] ELECTROKINETIC TRANSPORT OF GASOLINE AND OIL THROUGH A GNAISSIC RESIDUAL SOIL AND OIL GOUND FROM CAMPOS BASIN / [pt] TRANSPORTE ELETROCINÉTICO DE GASOLINA E ÓLEO ATRAVÉS DE UM SOLO RESIDUAL GNÁISSICO E BORRA DE PETRÓLEO DA BACIA DE CAMPOSMATILDE VILLELA DE SOUZA 12 March 2003 (has links)
[pt] O transporte eletrocinético de gasolina e óleo através de
um solo residual gnáissico é focado na utilização da
eletrocinese como uma técnica de remediação para solos
finos. Baseia-se na aplicação de uma diferença de potencial
através de uma massa de solo, com a conseqüente produção de
um fluxo eletrocinético, o qual envolve mecanismos como
eletroosmose -fluxo de água- e migração de íons.Na primeira
etapa, amostras de solo foram contaminadas com gasolina e
com óleo cru. Os ensaios mostraram que a presença desses
compostos não variou o comportamento dos parâmetros
eletroosmóticos, assim como o pH e a condutividade elétrica
dos eletrólitos e do próprio solo. Em dois dos ensaios
realizados com óleo, observou-se um notório transporte em
direção ao anodo devido à eletroosmose. Já com a gasolina
os resultados das determinações analíticas sugeriram o
transporte da mesma, embora que em uma escala reduzida.
Na segunda etapa analisou-se a remediação dos metais e do
óleo presentes em uma borra de petróleo da Bacia de Campos,
para a utilização desta como material geotécnico. Nenhum
teor significativo de metal foi encontrado na borra antes
do ensaio, em contrapartida, observou-se contaminação de
zinco pela corrosão dos eletrodos de latão utilizados. E
quanto ao óleo, notou-se um transporte considerável devido
à eletroosmose. / [en] This study assesses the use of electrokinetics as an
innovative technique for remediation of fine-grained soils.
It relies on the application of an electrical potential
through a soil mass, producing a series of coupled flows,
including fluid flow -electroosmosis- and migration of ions.
The first stage of the experimental program encompassed a
series of tests with samples of residual soil contaminated
with gasoline and crude oil. The results showed that the
presence of these compounds did not affect the
electroosmotic behavior, and there was observed no changes
on the pH and electric conductivity of neither the
electrolytes solution nor the soil itself.When oil
contaminated samples are of concern, it was noticed a clear
electroosmotic flow towards the anode. This pattern was
also observed, but at a reduced level, on the tests on the
gasoline contaminated samples.The second stage of the
experimental program consisted on a series of tests
with oil ground from Campos Basin aiming on dewatering and
de-oiling. The results were satisfying, in all sample there
was a noticeable reduction on the water and oil contents.
Tests results also showed a zinc contamination on the
sample caused by electrolysis on the brass electrodes.
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[en] CHARGE TRANSFER COMPLEXES WITH HIGH SURFACE AREA BASED ON TIO2 NANOPARTICLES MODIFIED WITH BIDENTATE LIGANDS: SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND PHOTOCATALYTIC ACTIVITY UNDER LOW-POWER VISIBLE LIGHT / [pt] COMPLEXOS DE TRANSFERÊNCIA DE CARGA COM ALTA ÁREA SUPERFICIAL BASEADOS EM TIO2 NANOMÉTRICO MODIFICADO COM LIGANTES BIDENTADOS: SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ATIVIDADE FOTOCATALÍTICA SOB LUZ VISÍVEL DE BAIXA POTÊNCIALUCAS ARAUJO LIMA ALMEIDA 21 November 2023 (has links)
[pt] Os nanomateriais à base de TiO2 sensíveis à luz visível estão entre as alternativas mais promissoras para aplicações fotocatalíticas, como remediação ambiental. Os complexos de transferência de carga (CTCs) entre nano-TiO2 e ligantes bidentados, uma alternativa, têm sido amplamente estudados. No entanto, a eficiência da fotodegradação e o papel das espécies oxidantes reativas (ROS) não são totalmente compreendidos. Além disso, o desenvolvimento de CTCs baseados em TiO2 modificado com ácido malônico (MoA) ainda não foi investigado, até onde é sabido. Neste estudo, CTCs de TiO2-Acetilacetona (ACAC) e TiO2-MoA com alta área superficial foram sintetizados via sol-gel. Ambos os CTCs à base de TiO2preparados foram submetidos a testes de fotodegradação de tetraciclina e clorofenolcom e sem sequestrantes de ROS sob luz visível de baixa potência (26 W). Os CTCs TiO2-MoA foram totalmente caracterizadas por análises de DRX, MS-TGA, FTIR, adsorção-dessorção de N2, DRS, PL, EPR e XPS. A síntese sol-gel e o processo de calcinação adotado produziram CTCs de anatásio fortemente ligados (ligação covalente) com acetilacetona e ácido malônico, capazes de absorver ao longo do espectro visível quando calcinados a 300 graus C (TiO2-A300) e 270 graus C (TiO2-MoA270). Ambos os CTCs calcinados apresentam um único elétron preso na vacância de oxigênio (SETOV / centro de cores F+). Os CTCs TiO2-MoA-270 apresentaram áreas superficiais (>306 m2.g-1), volumes de mesoporos (>0,339 mL.g-1) e atividadefotocatalítica extremamente elevados, degradando aproximadamente 100 por cento de TC após 6 h. Os CTCs TiO2-MoA-270 e TiO2-A300 são uma fonte eficiente de geração de radicais *O2- e ineficientes geradores de radicais OH*. Os resultados desta pesquisa podem ser aplicados à síntese, via sol-gel, de outros CTCs, como os ácidos dicarboxílicos, e explorados em estudos posteriores sobre purificação do ar e produção de hidrogênio. / [en] Visible light-sensitive TiO2-based nanomaterials are among the most
promising alternatives for photocatalytic applications, such as environmental
remediation. The charge transfer complexes (CTCs) between nano-TiO2 and
bidentate ligands, an alternative, have been widely studied. However, the
photodegradation efficiency and role of reactive oxidizing species (ROS) are not
fully understood. In addition, the development of CTCs based on TiO2 modified
with malonic acid (MoA) have not yet been investigated, as far as the authors know.
In this study, TiO2-Acetylacetone (ACAC) and TiO2-MoA CTCs with high surface
area were synthesized via sol-gel route. Both as-prepared TiO2-based CTCs were
subjected to tetracycline and chlorophenol photocatalytic degradation tests with and
without ROS scavengers under low-power visible light (26 W). The TiO2-MoA
CTCs were fully characterized by XRPD, MS-TGA, FTIR, N2 adsorption-desorption, DRS, PL, EPR and XPS analysis. The sol-gel synthesis and the
calcination process adopted produced CTCs of nano-TiO2 anatase strongly bond
(covalent bond) with acetylacetone and malonic acid, capable of absorbing along
the visible spectrum when calcined at 300 degrees C (TiO2-ACAC-300) and 270 degrees C (TiO2-
MoA-270). Both calcined CTCs present single electron trapped in oxygen vacancy
(SETOV / F +color center). The TiO2-MoA-270 CTCs showed very high surface
areas (>306 m2.g-1), mesopore volumes (>0.339 mL.g-1) and the highest photocatalytic activity, degrading approximately 100 percent of the TC after 6 h. The TiO2-MoA-270 and TiO2-A300 CTCs were an efficient source of *O2- radicals and inefficient generation of OH*
radicals. The findings of this research can be applied to the synthesis, via sol-gel, of other CTCs, such as dicarboxylic acids, and explored in further studies on air purification and hydrogen production.
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