Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-22T19:38:42Z No. of bitstreams: 1 FranciscoCanindeDeSousaJunior_TESE.pdf: 1665223 bytes, checksum: a3c9c1fa573d5e42243d0808e537d798 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-28T19:44:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 FranciscoCanindeDeSousaJunior_TESE.pdf: 1665223 bytes, checksum: a3c9c1fa573d5e42243d0808e537d798 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T19:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FranciscoCanindeDeSousaJunior_TESE.pdf: 1665223 bytes, checksum: a3c9c1fa573d5e42243d0808e537d798 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / O crescente interesse e aplica??es dos produtos biotecnol?gicos v?m aumentando o desenvolvimento de novos processos de recupera??o e purifica??o de prote?nas. A adsor??o em leito expandido (ALE) tem se destacado como uma t?cnica promissora para essa finalidade, pois combina em uma ?nica opera??o as etapas de clarifica??o, concentra??o e purifica??o da prote?na alvo, reduzindo assim tempo e custos de opera??o. Neste contexto, o objetivo desta tese foi avaliar a recupera??o e purifica??o do ant?geno 503 de Leishmania i. chagasi expresso em E. coli M15 e a remo??o de endotoxina por ALE. Na primeira etapa do trabalho foram realizados ensaios em taques agitados sob a forma de dois planejamentos experimentais, para definir as condi??es ?timas de adsor??o e elui??o do ant?geno na resina Streamline chelating. Nos ensaios de adsor??o usando o leito na forma expandida empregou-se uma coluna de 2,6 cm de di?metro por 30,0 cm de altura, acoplada a uma bomba perist?ltica. Na segunda etapa do trabalho, avaliou-se a remo??o de endotoxina durante o processo de recupera??o do ant?geno, empregando o tensoativo n?oi?nico triton X-114 na etapa de lavagem da ALE. Na terceira etapa, buscou-se elaborar um modelo matem?tico capaz de prever as curvas de ruptura do ant?geno 503 em coluna na forma expandida. Os resultados do planejamento experimental para adsor??o do ant?geno 503 mostraram o pH 8,0 e a concentra??o de NaCl de 2,4 M como melhores condi??es de adsor??o. No segundo planejamento, o ?nico fator significativo para elui??o foi a concentra??o de imidazol, definida em 600 mM. A isoterma de adsor??o do ant?geno 503 mostrou bom ajuste ao modelo de Langmuir (R=0,98) e os valores de qmax (capacidade m?xima de adsor??o) e Kd (constante de equil?brio) estimados foram de 1,95 mg/g e 0,34 mg/mL, respectivamente. Atrav?s dos testes de purifica??o diretamente do homogeneizado n?o clarificado obteve-se uma recupera??o de 59,2% da prote?na de interesse e um fator de purifica??o de 6,0. A adi??o do tensoativo n?o-i?nico Triton X-114 ? etapa de lavagem da ALE proporcionou altos valores (>99%) de remo??o do LPS inicialmente presente nas amostras para todas as condi??es estudadas. O modelo matem?tico obtido para descrever a curva de ruptura do ant?geno 503 na resina Streamline Chelanting em leito expandido apresentou bom ajuste aos dados experimentais, tanto para etapa de estimativa de par?metros quanto para de valida??o. O modelo validado foi utilizado na otimiza??o das efici?ncias, obtendo-se os valores m?ximos de efici?ncia do processo e efici?ncia da coluna de 89,2% e 75,9%, respectivamente. Portanto, ALE mostrou ser uma alternativa eficiente na recupera??o da prote?na-alvo e remo??o de endotoxina a partir de um extrato de E. coli n?o clarificado em apenas uma etapa. / The growing interest and applications of biotechnology products have increased the development of new processes for recovery and purification of proteins. The expanded bed adsorption (EBA) has emerged as a promising technique for this purpose. It combines into one operation the steps of clarification, concentration and purification of the target molecule. Hence, the method reduces the time and the cost of operation. In this context, this thesis aim was to evaluate the recovery and purification of 503 antigen of Leishmania i. chagasi expressed in E. coli M15 and endotoxin removal by EBA. In the first step of this study, batch experiments were carried out using two experimental designs to define the optimal adsorption and elution conditions of 503 antigen onto Streamline chelating resin. For adsorption assays, using expanded bed, it was used a column of 2.6 cm in diameter by 30.0 cm in height coupled to a peristaltic pump. In the second step of study, the removal of endotoxin during antigen recovery process was evaluated employing the non-ionic surfactant Triton X-114 in the washing step ALE. In the third step, we sought developing a mathematical model able to predict the 503 antigen breakthrough curves in expanded mode. The experimental design results to adsorption showed the pH 8.0 and the NaCl concentration of 2.4 M as the optimum adsorption condition. In the second design, the only significant factor for elution was the concentration of imidazole, which was taken at 600 mM. The adsorption isotherm of the 503 antigen showed a good fit to the Langmuir model (R = 0.98) and values for qmax (maximum adsorption capacity) and Kd (equilibrium constant) estimated were 1.95 mg/g and 0.34 mg/mL, respectively. Purification tests directly from unclarified feedstock showed a recovery of 59.2% of the target protein and a purification factor of 6.0. The addition of the non-ionic surfactant Triton X-114 to the washing step of EBA led to high levels (> 99%) of LPS removal initially present in the samples for all conditions tested. The mathematical model obtained to describe the 503 antigen breakthrough curves in Streamline Chelanting resin in expanded mode showed a good fit for both parameter estimation and validation steps. The validated model was used to optimize the efficiencies, achieving maximum values of the process and of the column efficiencies of 89.2% and 75.9%, respectively. Therefore, EBA is an efficient alternative for the recovery of the target protein and removal of endotoxin from an E. coli unclarified feedstock in just one step.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BrunoCB_DISSERT.pdf: 4196751 bytes, checksum: 815046ef78a951368bb3e92819e92b89 (MD5) Previous issue date: 2012-05-04 / The pegmatite rocks in Rio Grande do Norte are responsible for much of the production of industrial minerals like quartz and feldspar. Quartz and feldspar are minerals from pegmatite which may occur in pockets with metric to centimetric dimensions or as millimetric to sub millimetric intergrowths. The correct physical liberation of the mineral of interest, in case of intergrowths, requires an appropriate particle size, acquired by size reduction operations. The method for treating mineral which has a high efficiency fines particles recovery is flotation. The main purpose of the present study is to evaluate the recovery of quartz and potassium feldspar using cationic diamine and quaternary ammonium salt as collectors by means of dissolved air flotation DAF. The tests were performed based on a central composite design 24, by which the influence of process variables was statistically verified: concentration of the quaternary ammonium salt and diamine collectors, pH and conditioning time. The efficiency of flotation was calculated from the removal of turbidity of the solution. Results of maximum flotation efficiency (60%) were found in the level curves, plotted in conditions of low concentrations of collectors (1,0 x 10-5 mol.L-1). These high flotation efficiencies were obtained when operating at pH 4 to 8 with conditioning time ranging from 3 to 5 minutes. Thus, the results showed that the process variables have played important roles in the dissolved air flotation process concerning the flotability of the minerals. / No Rio Grande do Norte os pegmatitos respondem por grande parte da produ??o dos minerais industriais quartzo e feldspato. O quartzo e feldspato dos pegmatitos podem ocorrer em bols?es com dimens?es centim?tricas a m?tricas ou na forma de intercrescimentos milim?tricos a submilim?tricos. No caso dos intercrescimentos, a libera??o f?sica correta do mineral de interesse envolve a adequa??o granulom?trica atrav?s de opera??es de redu??o de tamanho. O m?todo no tratamento mineral que apresenta alta efici?ncia na recupera??o de finos ? a flota??o. O presente trabalho tem como objetivo principal avaliar a recupera??o de quartzo e feldspato pot?ssico utilizando os coletores cati?nicos diamina e sal quatern?rio de am?nio no processo de flota??o por ar dissolvido FAD. Os testes foram realizados baseados em um planejamento central composto 24, atrav?s do qual verificou-se estatisticamente a influ?ncia das vari?veis de processo: concentra??o dos coletores sal quatern?rio de am?nio e diamina, pH e tempo de condicionamento. A efici?ncia de flota??o foi calculada a partir do grau de remo??o de turbidez da solu??o. Resultados de m?xima efici?ncia de flota??o (60%) foram encontrados nas curvas de n?vel, plotadas nas condi??es de baixas concentra??es dos coletores (1,0x10-5 mol.L-1). Estas altas efici?ncias de flota??o foram obtidas operando-se na faixa de pH 4 8 com tempo de condicionamento variando de 3 a 5 minutos. Sendo assim, os resultados obtidos mostraram que as vari?veis de processo desempenharam pap?is importantes no processo de flota??o por ar dissolvido em rela??o ? flotabilidade dos minerais.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RicardoPFM_DISSERT.pdf: 809568 bytes, checksum: 0179539902298813dbee39bd2859650c (MD5) Previous issue date: 2012-07-20 / The generation of effluent from the finishing process in textile industry is a serious environmental problem and turned into an object of study in several scientific papers. Contamination with dyes and the presences of substances that are toxic to the environment characterize this difficult treatment effluent. Several processes have already been evaluated to remove and even degrade such pollutants are examples: coagulation-flocculation, biological treatment and advanced oxidative processes, but not yet sufficient to enable the recovery of dye or at least of the recovery agent. An alternative to this problem is the cloud point extraction that involves the application of nonionic surfactants at temperatures above the cloud point, making the water a weak solvent to the surfactant, providing the agglomeration of those molecules around the dyes molecules by affinity with the organic phase. After that, the formation of two phases occurred: the diluted one, poor in dye and surfactant, and the other one, coacervate, with higher concentrations of dye and surfactants than the other one. The later use of the coacervate as a dye and surfactant recycle shows the technical and economic viability of this process. In this paper, the cloud point extraction is used to remove the dye Reactive Blue from the water, using nonionic surfactant nonyl phenol with 9,5 etoxilations. The aim is to solubilize the dye molecules in surfactant, varying the concentration and temperature to study its effects. Evaluating the dye concentration in dilute phase after extraction, it is possible to analyze thermodynamic variables, build Langmuir isotherms, determine the behavior of the coacervate volume for a surfactant concentration and temperature, the distribution coefficient and the dye removal efficiency. The concentration of surfactant proved itself to be crucial to the success of the treatment. The results of removal efficiency reached values of 91,38%, 90,69%, 89,58%, 87,22% and 84,18% to temperatures of 65,0, 67,5, 70,0, 72,5 and 75,0?C, respectively, showing that the cloud point extraction is an efficient alternative for the treatment of wastewater containing Reactive Blue / A gera??o de efluente proveniente do processo de acabamento na industria t?xtil ? um grave problema ambiental e se transformou em objeto de estudo em diversos trabalhos cient?ficos. A contamina??o por corantes e a presen?a de subst?ncias que s?o t?xicas ao meio ambiente caracterizam este efluente de dif?cil tratamento. V?rios processos j? foram avaliados para remover e at? degradar tais poluentes s?o exemplos: a coagula??o-flocula??o, tratamento biol?gico e processos oxidativos avan?ados, mas ainda n?o foram suficientes para possibilitar a recupera??o do corante ou pelo menos do agente separador. Uma alternativa para este problema ? a extra??o por ponto nuvem que envolve a aplica??o de tensoativos n?o i?nicos a temperaturas acima do ponto de nuvem, tornando a ?gua um solvente fraco para o tensoativo, proporcionando a aglomera??o destas mol?culas ao redor do corante por afinidade a fase org?nica. Depois disso ocorre a forma??o de duas fases: uma chamada de dilu?da pobre em corante e tensoativo e a coacervato com concentra??o de corante e tensoativo bem maior que a outra fase. A utiliza??o posterior do coacervato como reciclo de corante e tensoativo mostra a viabilidade t?cnica e econ?mica do processo. Neste trabalho a extra??o por ponto nuvem ? utilizada para remover o corante Reactive Blue da ?gua utilizando tensoativo n?o-i?nico nonil fenol com 9,5 etoxila??es. O objetivo ? solubilizar as mol?culas de corante no tensoativo, variando-se a concentra??o deste e a temperatura para estudar seus efeitos. Avaliando a concentra??o de corante na fase dilu?da ap?s a extra??o ? poss?vel analisar vari?veis termodin?micas, construir isotermas de Langmuir, determinar o comportamento do volume de coacervato para uma concentra??o de tensoativo e temperatura, o coeficiente de distribui??o e a efici?ncia de remo??o de corante. A concentra??o de tensoativo mostrou-se fundamental para o sucesso do tratamento. Os resultados de efici?ncia de remo??o alcan?aram valores de 91,38%, 90,69%, 89,58%, 87,22% e 84,18% para temperaturas de 65,0, 67,5, 70,0, 72,5 e 75,0?C, respectivamente, mostrando que a extra??o por ponto nuvem ? uma alternativa eficiente para o tratamento de efluentes contendo Reactive Blue

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AlfredoJFS_DISSERT.pdf: 1130528 bytes, checksum: d7a64b847a80a2de8b89250f09f06bd0 (MD5) Previous issue date: 2012-11-05 / Copper is one of the most used metals in platingprocesses of galvanic industries. The presence of copper, a heavy metal, in galvanic effluents is harmful to the environment.The main objective of this researchwas the removal ofcopperfromgalvanic effluents, using for this purpose anionic surfactants. The removal process is based on the interaction between the polar head group of the anionic surfactant and the divalent copper in solution. The surfactants used in this study were derived from soybean oil (OSS), coconut oil (OCS), and sunflower oil (OGS). It was used a copper synthetic solution (280 ppm Cu+2) simulating the rinse water from a copper acid bath of a galvanic industry. It were developed 23and 32 factorial designs to evaluate the parameters that have influence in theremoval process. For each surfactant (OSS, OCS, and OGS), the independent variables evaluated were: surfactant concentration (1.25 to 3.75 g/L), pH (5 to 9) and the presence of an anionic polymer (0 to 0.0125 g/L).From the results obtained in the 23 factorial design and in the calculus for estimatingthe stoichiometric relationship between surfactants and copper in solution, it were developed new experimental tests, varying surfactant concentration in the range of 1.25 to 6.8 g/L (32 factorial design).The results obtained in the experimental designs were subjected to statistical evaluations to obtain Pareto charts and mathematical modelsfor Copper removal efficiency (%). The statistical evaluation of the 23 and 32factorial designs, using saponifiedcoconut oil (OCS), presented the mathematical model that best described the copper removal process.It can be concluded that OCS was the most efficient anionic surfactant, removing 100% of the copper present in the synthetic galvanic solution / O cobre ? um dos metais mais utilizados nos processos decorativos das ind?strias galv?nicas. A presen?a do cobre nos efluentes galv?nicos, por ser um metal pesado, compromete a vida das pessoas e dos animais. O principal objetivo deste trabalho ? remover o cobre destes efluentes, utilizando para este prop?sito tensoativos ani?nicos. O processo de remo??o consiste em utilizar a partepolar do tensoativo ani?nico para interagir com o cobre bivalente em solu??o. Os tensoativos utilizados neste estudo foram derivados dos ?leos de soja, coco e girassol. Utilizou-se a ?gua de lavagem do processo de cobre ?cido de uma ind?stria galv?nica como base para a obten??o do efluente sint?tico (280 ppm Cu+2). Para avaliar os par?metros que influenciam no processo foram desenvolvidos planejamentos experimentais fatoriais 23 e 32.Para cada tensoativo derivado dos ?leos vegetais avaliados (OSS, OCS e OGS) as vari?veis independentes utilizadas no planejamento foram: a concentra??o de tensoativo (1,25 a 3,75 g/L), pH (5 a 9) e presen?a de um pol?mero ani?nico (0 a 0,0125 g/L).A partir dos resultados colhidos neste primeiro planejamento experimental e dos c?lculos obtidos atrav?s da rela??o estequiom?trica entre os tensoativos e o cobre em solu??o foram realizados novos ensaios experimentais, variando a concentra??o do tensoativo na faixa de 1,25 a 6,8 g/L. Os resultados obtidos atrav?s do planejamento experimental foram submetidos a avalia??o estat?stica para obten??o de gr?ficos de pareto e do modelo matem?tico que descreve a efici?ncia do processo na remo??o do cobre. A avalia??o estat?stica dos planejamentos experimentais fatoriais 23 e 32,onde se utilizou ?leo de coco saponificado, apresentou o modelo matem?tico que melhor descreveu o processo de remo??o do cobre. Conclui-se que, atrav?s da utiliza??o de metodologias de planejamento experimental e da varia??o da concentra??o dos 3tensoativos(1,25 a 6,8g/L), o OCS foi o tensoativo mais eficiente, chegando a remover 100% do cobre presente na solu??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PedroHSO_DISSERT.pdf: 2680953 bytes, checksum: 2a5742ac4e3d4679d06b09232988727f (MD5) Previous issue date: 2014-07-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In wastewater treatment, activated sludge systems have been a technology widely applied as secondary treatment. During this step, which has a strong biological aspect, it is necessary to introduce oxygen supply for the maintenance of metabolic activity of the bacteria through the aerators. Aeration devices are responsible for most of the energy consumption in this stage. In this background, the influence of three aeration intensities (atmospheric air flow 3.5, 7.0 and 10.5 L.min-1) and the concentration of dissolved oxygen (DO) on the dimension of activated sludge flocs as well as on the efficiency of organic matter removal were assessed using a traditional activated sludge system which was fed with synthetic domestic wastewater. Samples were taken weekly from the three units that make up the system feed, aeration and storage tank in order to verify the Chemical Oxygen Demand (COD). It was established the process efficiency through a comparison between the initial and final COD. Besides the parameters already mentioned, this monitoring work on activated sludge batch system was also observed by Mixed Liquor Suspend Solids (MLSS), Volatile Suspend Solids (VSS), pH and temperature measures. The results have showed a maximum removal efficiency around 75% in the first aeration sequence and approximately 85% for the second and third one. For the first aeration, the DO concentration remained higher than 3.0 mg.L-1 and a diameter range from 10 to 60 μm was observed. In the second e third sequence, the DO concentration remained higher than 4.0 mg.L-1 with a diameter range of 10 until 200 μm. Although the sequence 1 and 2 have presented similar performances for organic matter removal, the sequence 2 promoted a regular floc size distribution and with lower values of Sludge Volumetric Index (SVI) meaning a better flocculating ability. In addition, the results reaffirmed what the literature has reported: higher DO concentrations produce flocs with greater dimensions / No tratamento de ?guas residu?rias, os sistemas de lodos ativados t?m sido uma tecnologia largamente aplicada como tratamento secund?rio. Durante essa etapa, a qual possui uma caracter?stica fortemente biol?gica, ? necess?rio o fornecimento de oxig?nio para a manuten??o da atividade metab?lica das bact?rias atrav?s de aeradores. Os dispositivos de aera??o s?o respons?veis pela maior parte do consumo de energia ao longo dessa fase. Nesse contexto, a influ?ncia de tr?s intensidades de aera??o (vaz?o de ar atmosf?rico de 3,5, 7,0 e 10, 5 L.min-1) e a concentra??o de oxig?nio dissolvido (OD) sobre a dimens?o de flocos de lodo ativado, e bem como sobre a efici?ncia de remo??o foram avaliadas utilizando um sistema tradicional de lodos ativados alimentado com efluente dom?stico sint?tico. Amostras foram retiradas semanalmente das tr?s unidades que compunham o sistema tanque de alimenta??o, de aera??o e de armazenamento para verificar a Demanda Qu?mica de Oxig?nio (DQO). A efici?ncia do processo foi estabelecida atrav?s da compara??o entre a DQO inicial e final. Al?m dos par?metros j? mencionados, este trabalho de monitoramento do sistema de lodos ativados de bancada foi observado tamb?m por meio de medi??es de S?lidos em Suspens?o Totais (SST) e Vol?teis (SSV), pH e temperatura. Os resultados mostraram uma efici?ncia m?xima de remo??o de quase 75% na primeira sequ?ncia de aera??o e aproximadamente 85% para a segunda e terceira sequ?ncias. Para a primeira aera??o, a concentra??o de OD manteve-se maior que 3,0 mg.L-1 e uma faixa de di?metro de 10 a 60 μm foi observada, enquanto que na segunda e terceira sequ?ncia, a concentra??o de OD permaneceu superior a 4,0 mg.L-1 com uma faixa de di?metro de 10 a 200 μm. Embora a sequ?ncia 2 e 3 tenham apresentado, ambas, desempenhos similares para remo??o de mat?ria org?nica, a sequ?ncia 3 promoveu uma distribui??o de tamanho de flocos mais regular e com baixos valores de ?ndices Volum?tricos do Lodo (IVL), configurando em uma melhor habilidade de sedimenta??o. Em adi??o, os resultados reafirmam o que literatura tem relatado, maiores concentra??es de OD produzem flocos com maiores dimens?es

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KahildeteRFD_TESE.pdf: 2018469 bytes, checksum: 2bf4c3c4dd7f5e60e73413d8e6ce2dd5 (MD5) Previous issue date: 2014-03-12 / The diesel combustion form sulfur oxides that can be discharged into the atmosphere as particulates and primary pollutants, SO2and SO3, causing great damage to the environment and to human health. These products can be transformed into acids in the combustion chamber, causing damage to the engines. The worldwide concern with a clean and healthy environment has led to more restrictive laws and regulations regulating the emission levels of pollutants in the air, establishing sulfur levels increasingly low on fuels. The conventional methods for sulfur removal from diesel are expensive and do not produce a zero-level sulfur fuel. This work aims to develop new methods of removing sulfur from commercial diesel using surfactants and microemulsion systems. Its main purpose is to create new technologies and add economic viability to the process. First, a preliminary study using as extracting agent a Winsor I microemulsion system with dodecyl ammonium chloride (DDACl) and nonyl phenol ethoxylated (RNX95) as surfactant was performed to choose the surfactant. The RNX95 was chosen to be used as surfactant in microemulsioned systems for adsorbent surface modification and as an extracting agent in liquid-liquid extraction. Vermiculite was evaluated as adsorbent. The microemulsion systems applied for vermiculite surface modification were composed by RNX95 (surfactant), n-butanol (cosurfactant), n-hexane (oil phase), and different aqueous phases, including: distilled water (aqueous phase),20ppm CaCl2solution, and 1500ppm CaCl2solution. Batch and column adsorption tests were carried out to estimate the ability of vermiculite to adsorb sulfur from diesel. It was used in the experiments a commercial diesel fuel with 1,233ppm initial sulfur concentration. The batch experiments were performed according to a factorial design (23). Two experimental sets were accomplished: the first one applying 1:2 vermiculite to diesel ratio and the second one using 1:5 vermiculite to diesel ratio. It was evaluated the effects of temperature (25?C and 60?C), concentration of CaCl2in the aqueous phase (20ppm and 1500ppm), and vermiculite granule size (65 and 100 mesh). The experimental response was the ability of vermiculite to adsorb sulfur. The best results for both 1:5 and 1:2 ratios were obtained using 60?C, 1500ppm CaCl2solution, and 65 mesh. The best adsorption capacities for 1:5 ratio and for 1:2 ratio were 4.24 mg sulfur/g adsorbent and 2.87 mg sulfur/g adsorbent, respectively. It was verified that the most significant factor was the concentration of the CaCl2 solution. Liquid-liquid extraction experiments were performed in two and six steps using the same surfactant to diesel ratio. It was obtained 46.8% sulfur removal in two-step experiment and 73.15% in six-step one. An alternative study, for comparison purposes, was made using bentonite and diatomite asadsorbents. The batch experiments were done using microemulsion systems with the same aqueous phases evaluated in vermiculite study and also 20ppm and 1500 ppm BaCl2 solutions. For bentonite, the best adsorption capacity was 7.53mg sulfur/g adsorbent with distilled water as aqueous phase of the microemulsion system and for diatomite the best result was 17.04 mg sulfur/g adsorbent using a 20ppm CaCl2solution. The accomplishment of this study allowed us to conclude that, among the alternatives tested, the adsorption process using adsorbents modified by microemulsion systems was considered the best process for sulfur removal from diesel fuel. The optimization and scale upof the process constitutes a viable alternative to achieve the needs of the market / Os ?xidos de enxofre formados pela combust?o do ?leo diesel podem ser descarregados para a atmosfera sob a forma de particulados e poluentes prim?rios como SO2 e SO 3, acarretando grandes preju?zos ao meio ambiente e ? sa?de humana e, ainda, podem se transformar em ?cidos na c?mara de combust?o, causando danos aos motores. A preocupa??o mundial com o meio ambiente saud?vel e despolu?do tem levado ? institui??o de normas e leis no sentido de reduzir os n?veis de emiss?o de poluentes no ar, estabelecendo teores de enxofre cada vez mais baixos nos combust?veis, de modo a seter produtos menos agressivos ao meio ambiente e ? sa?de p?blica. Os m?todos convencionais de remo??o de enxofre do diesel t?m custo elevado, al?m de n?o serem capazes de produzir combust?veis com n?vel zero de enxofre. Assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver novos m?todos de remo??o de enxofre do diesel utilizando tensoativos e sistemas microemulsionados, procurando associar novas tecnologias e viabilidade econ?mica aos processos. Para escolha do tensoativo, foi feito um estudo de extra??o na regi?o de Winsor I, com cloreto de dodecilam?nio (DDACl) e nonil fenol etoxilado (RNX 95). A partir dos resultados foi escolhido o RNX 95, como constituinte dos sistemas microemulsionados utilizados na modifica??o dos adsorventes, para os processos de adsor??o e, como extratante, para extra??o l?quido-l?quido. Utilizou-se como adsorvente a vermiculita tratada com uma microemuls?o constitu?da por RNX 95 (tensoativo), n-butanol (cotensoativo), hexano (fase oleosa) e ?gua destilada, solu??o salina de CaCl220 ppm, solu??o salina de CaCl2 1500 ppm (fase aquosa), nos processos de adsor??o, em banho finito e em coluna, cuja fase fluida foi o ?leo diesel comercial (1233 ppm de enxofre). Na etapa de adsor??o em banho finito aplicaram-se duas abordagens estat?sticas pelo m?todo do planejamento fatorial completo (23), com tr?s vari?veis (temperatura, concentra??o da solu??o salina de CaCl2 e granulometria da vermiculita) em dois n?veis experimentais (superior e inferior), variando a raz?o vermiculita:diesel, sendo um planejamento fatorial para a raz?o igual a 1:2 e outro para raz?o igual a 1:5. A resposta experimental foi a capacidade da vermiculita em adsorver o enxofre. Os melhores resultados, tanto para a raz?overmiculita/diesel de 1:5 como para a raz?o 1:2, foram obtidos a uma temperatura de 60?C, concentra??o de CaCl 2 1500 ppm e granulometria da vermiculita 65 mesh, obtendo-se capacidades de adsor??o de 4,24 mg/g para a raz?o 1:5 e 2,87 mg/g, para a raz?o 1:2, indicando que a vari?vel mais significativa, em ambas as raz?es, foi a concentra??o da solu??o salina de CaCl2. Na extra??o l?quido-l?quido, realizada em duas e em seis etapas, utilizou-se a mesma propor??o de tensoativoe diesel e obtiveram-se percentuais de extra??o de 46,8% e 73,15%, respectivamente. Foi realizado tamb?m um estudo alternativo de modifica??o de outros adsorventes para fins de compara??o. Os ensaios foram feitos em banho finito com bentonita e diatomita, modificadas com microemuls?o. Os agentes modificadores foram os j? estudados neste trabalho acrescidos de solu??es salinas de BaCl220 ppm e 1500 ppm, como fases aquosas dos sistemas microemulsionados. Para a bentonita a melhor capacidade de adsor??o foi de 7,53 mg/g utilizando o sistema microemulsionado com ?gua destilada na fase aquosa e para a diatomita o melhor resultado ocorreu com a microemuls?o contendo solu??o salina de CaCl2 20ppm, obtendo-se uma capacidade de adsor??o de 17,04 mg/g. A realiza??o deste estudo permite concluir que, dentre as alternativas testadas, a adsor??o utilizando adsorventes impregnados por microemuls?es foi considerado o melhor processo de remo??o do enxofre do diesel e que a sua otimiza??o e scale upconstitui-se em uma alternativa vi?vel e de custo compat?vel comas necessidades do mercado

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RafaelM_DISSERT.pdf: 1989956 bytes, checksum: 4d567b87a39f4ad9191e5a5c7decf060 (MD5) Previous issue date: 2011-08-22 / The groundwater quality has been compromised as a result of the intensification of human activities over the years. Groundwater contamination by nitrate is one of the effects of this degradation, a socio-environmental problem that affects many regions of the world and particular the city of Natal (RN). Developing techniques for nitrate removal in water is intended to eliminate or reduce the concentration of this compound, and those that involve biological processes have produced economic and environmental advantages. This study proposes a technology for biological removal of nitrate in water supply for humans, using the endocarp s coconut as a carbon source and bacteria support. The experiments were performed in pilot scale anoxic, testing different areas of the substrate surface. Results showed high rates nitrate removal during the monitoring period, noting the occurrence of denitrification after the beginning of system operation. The best performance was achieved in the treatment system containing substrate surface area increased, indicating that the decrease in the endocarp size contributed to increased bacterial activity, improving the ability to remove nitrate. About the quality analyzed aspects of water, it was found that the proposed technology has the potential water use for human consumption / A qualidade da ?gua subterr?nea vem sendo cada vez mais comprometida como consequ?ncia da intensifica??o das a??es antr?picas ao longo dos anos. Um dos efeitos dessa degrada??o ? a contamina??o dos mananciais subterr?neos por nitrato, um problema s?cio-ambiental que atinge diversas regi?es do mundo e, em particular, a cidade do Natal (RN). T?cnicas para remo??o de nitrato em ?guas t?m sido desenvolvidas a fim de eliminar, ou reduzir, a concentra??o deste composto, sendo que, as que envolvem processos biol?gicos t?m apresentado vantagens econ?micas e ambientais. Esse estudo prop?e uma tecnologia de remo??o biol?gica do nitrato em ?gua de abastecimento humano, utilizando o endocarpo de coco como fonte de carbono e suporte bacteriano. Os experimentos foram realizados em c?maras an?xicas em escala piloto, testando diferentes ?reas superficiais do substrato. Os resultados mostraram elevadas taxas de remo??o de nitrato ao longo do per?odo de monitoramento, observando a ocorr?ncia da desnitrifica??o logo ap?s o in?cio do funcionamento do sistema. O melhor desempenho foi alcan?ado no sistema de tratamento contendo substrato de maior ?rea superficial, indicando que a diminui??o no tamanho do endocarpo contribuiu com o aumento da atividade bacteriana, melhorando a capacidade de remo??o de nitrato. Quanto ? qualidade da ?gua analisada, verificou-se que a tecnologia proposta tem potencialidade de uso da ?gua para consumo humano

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OdeniaALS_DISSERT.pdf: 3500566 bytes, checksum: bcbbd86a88f2dade1ad704684123cb31 (MD5) Previous issue date: 2011-10-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Stabilization pond is the main technology used for treatment wastewater, in northeast Brazil, due to lower cost of deployment, operation and maintenance compared to other technologies. Most systems of stabilization ponds has been in operation for some time, on average 10 years of operation, receiving high organic loads and do not have good removal efficiencies of the main parameters for which have been designed. Therefore it is necessary to work to quantify the efficiency of current systems. This study evaluated the biodegradability of organic matter in raw sewage, the removal of organic matter in reactors and determination of the kinetic constant removal of organic matter (k), both in reactors and in raw sewage, based on the analysis made in the laboratory and through mathematical methods proposed in the literature, in nine systems stabilization ponds, located in Rio Grande do Norte. In relation the degradation kinetics in stabilization ponds, it was observed that many papers published in the literature were obtained in pilot-scale systems, which often, due to the action of external factors such as wind and temperature, these can t be considered as a reference in the analysis of the kinetic constant K, so the need for more research into systems of scale. This study had three distinct phases and simultaneous, routine monitoring, study of the daily cycle and the determination of kinetic constant of degradation of organic matter (K). The monitoring showed that the removal efficiencies of organic matter on most systems were lower than suggested by the literature, the best efficiencies of around 76% (BOD) and 72% (COD) and the worst of the order of 48% (BOD) and 55% (COD). The calculation of K in raw sewage (Ke) was within the range of variation expected in the literature (0.35 to 0.60 days-1). Already for the results obtained for K in the reactors (Kr), there were well below the values recommended in the literature (0.25 to 0.40 d-1 for complete mix and from 0.13 to 0.17 d-1 for flow dispersed), in line with the overloads that organic systems are subject / Lagoa de estabiliza??o ? a principal tecnologia utilizada para tratamento de esgotos dom?sticos no Nordeste brasileiro, devido ao menor custo de implanta??o, opera??o e manuten??o, quando comparada com outras tecnologias. A maioria dos sistemas de lagoas de estabiliza??o est? em opera??o h? bastante tempo, em m?dia 10 anos de opera??o, recebem altas cargas org?nicas e n?o apresentam boas efici?ncias de remo??o dos principais par?metros a qual foram projetadas. Portanto, faz-se necess?rio um trabalho que quantifique a efici?ncia atual desses sistemas. O presente estudo avaliou a biodegradabilidade da mat?ria org?nica no esgoto bruto, a remo??o da mat?ria org?nica nos reatores e a determina??o da constante cin?tica de remo??o de mat?ria org?nica (k), tanto nos reatores quanto no esgoto bruto, baseadas nas an?lises feitas em laborat?rio e atrav?s dos m?todos matem?ticos propostos pela literatura, em nove sistemas de lagoas de estabiliza??o, no Rio Grande do Norte. Em rela??o ? cin?tica de degrada??o em lagoas de estabiliza??o, observou-se que muitos trabalhos publicados na literatura foram obtidos em sistemas em escala piloto, o que muitas vezes, devido ? a??o de fatores externos, tais como vento e temperatura, esses n?o podem ser considerados como refer?ncia na an?lise da constante cin?tica K, por isso a necessidade de se pesquisar mais em sistemas de escala real. Essa pesquisa teve tr?s fases distintas e simult?neas: monitora??o de rotina, estudo do ciclo di?rio e a determina??o da constante cin?tica de degrada??o da mat?ria org?nica (K). O monitoramento mostrou que as efici?ncias de remo??o de mat?ria org?nica, na maioria dos sistemas, estavam abaixo do sugerido pela literatura, sendo as melhores efici?ncias da ordem de 76% (DBO) e de 72% (DQO) e as piores da ordem de 48% (DBO) e 55% (DQO). O calculo do K no esgoto bruto (Ke) mostrou-se dentro da faixa de varia??o prevista na literatura (0,35 a 0,60 dia-1). J? para os resultados obtidos para K nos reatores (Kr), verificaram-se valores bem abaixo do preconizado pela literatura (0,25 a 0,40 d-1 para mistura completa e 0,13 a 0,17 d-1 para fluxo disperso), em conson?ncia com as sobrecargas org?nicas a que os sistemas est?o sujeitos

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LorenaAAS_DISSERT.pdf: 1823749 bytes, checksum: 12d88ee29bda4ea738e34260da21491c (MD5) Previous issue date: 2013-09-06 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The struvite precipitation in wastewater treatments plants offer advantages to obtaining a economically viable product, containing phosphorus, nitrogen and magnesium, in a bioavailable conditions to plants. The precipitation process requires ideal conditions, but all of these aspects are difficult to obtain and may result in resistance to collect crystals during the sedimentation process. Therefore, instead find the best conditions for precipitation, we propose the dissolved air flotation as another method to retrieve the crystals. The application of dissolved air flotation method to promote separation of struvite crystals from sewage supernatant, was evaluated in a precipitation-flotation reactor (flotatest) and were compared with the precipitation-sedimentation assays (jar test). Finally, were observed that the dissolved air flotation process was as feasible as sedimentation to promote struvite crystals separation, and the pH are the most influencer factor for an efficient separation / A precipita??o de estruvita em Esta??es de Tratamento de Esgoto oferece como vantagem a obten??o de um produto economicamente vi?vel, com f?sforo, nitrog?nio e magn?sio em sua composi??o e biologicamente dispon?vel para as plantas. Este processo necessita de condi??es ideais para que ocorra a precipita??o, por?m a dificuldade de atingir tais condi??es pode resultar em resist?ncia na coleta de cristais durante o processo de sedimenta??o. Assim, em vez de buscar as melhores condi??es de precipita??o, que em muitos casos n?o podem ser atingidas, propomos utilizar a flota??o por ar dissolvido (FAD) como uma alternativa ? sedimenta??o de part?culas. A avalia??o da aplicabilidade do processo de Flota??o por Ar Dissolvido (FAD) na separa??o de cristais de estruvita em percolado de lodo foi realizada em reator de precipita??o-flota??o (flotateste) e comparada com ensaios de precipita??o-sedimenta??o (jar teste). Por fim, foi observado que a flota??o por ar dissolvido ? vi?vel na separa??o de cristais de estruvita tanto quanto a sedimenta??o, sendo o pH o fator que exerceu maior influ?ncia sobre a efici?ncia de separa??o

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CeresVCD_DISSERT.pdf: 2077286 bytes, checksum: e92bca4faf414c0d0c184dc10f694c85 (MD5) Previous issue date: 2013-05-24 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Experience in the use of stabilization ponds shows that this is a system with low cost, easy operation and maintenance and suitable for tropical countries. One of its disadvantages is due to high concentrations of suspended solids, mainly due to algal biomass in the effluents. Accordingly, the dissolved air flotation has been shown to be an efficient post-treatment technology. However, the efficiency of this process is related to coagulation and flocculation steps, as well as the adjustment of the involved variables in the process. The objective of this work was to evaluate the algae removal efficiency from wastewater stabilization ponds and the influence of the factors involved in the process using dissolved air flotation. For this, we used primary facultative and maturation effluents of ETE Ponta Negra in Natal. We did tests of coagulation, flocculation and flotation with the samples, using the equipment flotatest. In this process were tested coagulants aluminum sulfate and ferric chloride, and varied the factors pH, coagulant concentration, polymer concentration and rate of recirculation. At the end of the experiments were analyzed turbidity, suspended solids, color, COD and chlorophyll "a". These results were submitted to descriptive statistics to verify the efficiency of the process in general, and regression analysis to identify models that describe the process and demonstrate the factors that have greater influence on flotation. After step methodology, high values were found removal efficiency of suspended solids, reaching values greater than 90% in the best cases. It was concluded that flotation is more efficient in the facultative pond effluent using ferric chloride, and the variability of algae may negatively influence the process. Regression analyzes showed that pH is the most influential variable in the coagulation-flocculation-flotation, and its optimal value among the tested is 5.5 for both coagulants / A experi?ncia no uso de lagoas de estabiliza??o mostra que esse ? um sistema que apresenta baixo custo, f?cil opera??o e manuten??o e adequado a pa?ses tropicais. Apesar disso, uma de suas desvantagens est? relacionada ?s elevadas concentra??es de s?lidos suspensos, devido principalmente ? biomassa das algas nos efluentes. Com o objetivo de remover tais algas, a flota??o por ar dissolvido tem se mostrado como uma eficiente t?cnica de p?s-tratamento. No entanto, a efici?ncia desse processo est? relacionada ?s etapas de coagula??o e flocula??o pr?vias, bem como ao ajuste das vari?veis envolvidas no processo. Nesse contexto, o presente trabalho objetivou avaliar a efici?ncia de remo??o de algas de efluente de lagoas de estabiliza??o bem como a influ?ncia dos fatores envolvidos utilizando o processo de flota??o por ar dissolvido. Para isso, foi utilizado efluente das lagoas facultativa prim?ria e de matura??o da ETE Ponta Negra, em Natal. As amostras coletadas foram submetidas a ensaios de coagula??o, flocula??o e flota??o com vistas ? remo??o de s?lidos suspensos, utilizando-se o equipamento flotateste. Nesse processo foram testados os coagulantes sulfato de alum?nio e cloreto f?rrico, e variados os fatores pH, concentra??o de coagulante, concentra??o de pol?mero e taxa de recircula??o da ?gua saturada. Ao fim dos experimentos, foram analisados turbidez, s?lidos suspensos, cor, DQO e clorofila a . Esses resultados foram submetidos a estat?stica descritiva para verifica??o da efici?ncia do processo em geral, e an?lise de regress?o para identificar modelos que descrevam o processo e demonstrem os fatores que apresentam maior influ?ncia na flota??o. Ap?s o desenvolvimento dos ensaios, foram encontradas altas efici?ncias de remo??o de s?lidos suspensos, chegando a valores superiores a 90% nos melhores casos. Concluiu-se que a flota??o ? mais eficiente no efluente de lagoa facultativa utilizando-se o cloreto f?rrico, e que a variabilidade de algas pode influenciar negativamente no processo. As an?lises de regress?o demonstraram que o pH ? a vari?vel de maior influ?ncia na coagula??o-flocula??o-flota??o, sendo que o seu valor ?timo dentre os testados foi 5,5 para os dois coagulantes