Orientador: Luiz Francisco Malmonge / Resumo: Nanocompósitos com matriz de fibras em escala micro e nanométrica de poli(fluoreto de vinilideno) – PVDF com adição de argila montmorilonita ou zeólita faujasita – FAU, nas concentrações de 3%, 5%, 10%, 20% e 30%, foram produzidas pela técnica de fiação por sopro em solução e submetidas a caracterizações morfológica e estrutural (Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, Difratometria de Raios X – DRX e Energia Dispersiva de Raios X – EDX). As análises térmicas foram feitas por Calorimetria Exploratória Diferencial – DSC e Análise Termogravimétrica – TGA; as mecânicas por análises de Tensão – Deformação; e de molhabilidade por Ângulo de Contato. As amostras foram submetidas a testes de remoção de metais pesados através da adsorção em banho e em membrana. Os resultados demonstraram queda da espessura dos nanocompósitos, que passaram de 500 μm do polímero puro, para 251 μm e 315 μm para os nanocompósitos com 30% de argila e FAU, respectivamente. A técnica de MEV evidenciou amostras com grande quantidade de fibras lisas, uniformes, cilíndricas e pouco aglomeradas, cujos diâmetros foram inferiores a 200 nm. A ferramenta de EDX confirmou a presença dos elementos da argila e da FAU dispersos por todo o filme, porém surgem aglomerados com o aumento de sua concentração. A técnica de DRX demonstrou a presença das fases cristalinas α e β da matriz, além disso, o aumento da quantidade de argila e FAU nos nanocompósitos intensificou seus picos característicos. A técnica DSC revelou que ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:26:57Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-27T14:28:50Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-27T14:28:50Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Delcir Magalhães Cardoso Filho - 2015.pdf: 1361711 bytes, checksum: efc64fdbb620dc4c287b17ce56d2aaed (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-06-17 / The pits and septic tanks wastes have high organic load, pathogens, metals and other elements, requiring appropriate treatment for not pollute the environment. Among the alternatives for their treatment, it has recently been proposed to use constructed wetlands. However, information on such use is scarce. Therefore, this study aimed to evaluate the performance of a constructed wetlands system using the Vetiver grass plant species (Chrysopogon zizanioides), on removing metals, P, S and Se from cesspools residues. Two tanks were constructed, dug into the ground (planted tank and control) and filled with a substrate consisting of gravel # 0, gravel # 1 and medium sand. The system built has operated under batch, with Hydraulic Retention Time of six days and subsurface vertical downward flow. Through obtained concentrations of different inorganic elements on: the applied cesspools residues; the treated effluent; the sludge accumulated at tanks surface and; the vegetal tissues, they were calculated: the total loads influent to the system; the output loads; the efficiency in removing attributes; the load accumulated at tanks surface; the load absorbed by macrophytes and; the loads retained in the roots and by the substrate. The attributes removal efficiency was calculated considering the evapotranspiration that showed an average rate of 40.27% in the Vetiver tank. The applied cesspools residues showed considerable variability in their concentrations. The concentrations of the treated effluent were subjected to Tukey test (α = 0.05). The effluents concentrations from Vetiver and control tanks statistically differed only for antimony, sulfur and iron, but the Vetiver grass showed removal efficiency greater than 20% to 30 of the 33 analyzed parameters. / Os resíduos de fossas e tanques sépticos possuem elevada carga orgânica, microrganismos patogênicos, metais e outros elementos, necessitando de tratamento adequado para não poluir o ambiente. Dentre as alternativas para seu tratamento, recentemente tem sido proposta a utilização de alagados construídos. Todavia, as informações sobre tal uso são ainda escassas. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de um sistema de alagado construído, utilizando a espécie vegetal capim Vetiver (Chrysopogon zizanioides), na remoção de metais, P, S e Se do resíduo de fossa. Foram escavados dois tanques idênticos (tanque plantado e controle) sendo preenchidos com meio suporte formado por brita # 0, brita # 1 e areia média. O sistema construído operou em regime de batelada, com Tempo de Detenção Hidráulica de seis dias e fluxo subsuperficial vertical descendente. Por meio das concentrações obtidas para diferentes elementos inorgânicos: no resíduo de fossa aplicado; no efluente tratado; no lodo superficial acumulado e; nos tecidos das macrófitas, foram calculadas: as cargas totais afluentes do sistema; as cargas de saída; a eficiência na remoção inorgânica; as cargas acumuladas no lodo superficial; as cargas absorvidas pelas macrófitas e; as cargas retidas nas raízes e no meio suporte. A eficiência na remoção inorgânica foi calculada considerando a evapotranspiração, que apresentou taxa média de 40,27% no tanque Vetiver. Os resíduos de fossa aplicados apresentaram grande variabilidade em suas concentrações. As concentrações do efluente tratado foram submetidas ao teste de Tukey (α = 0,05). As concentrações de saída dos tanques Vetiver e Controle diferiram estatisticamente apenas para Antimônio, Enxofre e Ferro, contudo o capim Vetiver apresentou eficiência de remoção superior a 20% para 30 dos 33 atributos analisados. Palavras-chave: capim Vetiver, remoção de metais, zona de raízes.

Made available in DSpace on 2017-07-20T13:41:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elaine Carvalho da Paz.pdf: 5913998 bytes, checksum: 3abfb310351a148f2f4495951bcca8d2 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / The present study evaluates the iron removal efficiency (Fe), manganese (Mn), apparent color and turbidity, using adsorptive filtration compared with conventional filtration, using a natural Zeolite as layer second material in a pilot unit with constructive and operational typology similar to the rapid downward filter, gravity and double layer. As adsorbent material was selected Zeolite WATERCELL-ZF-0410®, commercially available Clinoptilotite from Cuba, for having physical characteristics similar to the anthracite coal. Morphological characterization assays were performed (FEG-SEM) and elemental (EDS), physical characteristics (particle size, density, effective size and uniformity coefficient), lixiviation and filtration on a pilot scale. Morphological characterization analysis, it was found that the zeolite under consideration has a high adsorption capacity, prone to adsorption iron, manganese and sulfur in the upper range anthracite coal. The physical characterization analysis, it was verified that this Zeolite is a uniform material and graduated, has physical similarity to the coal and anthracite can be used as filtering material of the layer second. Leaching analysis showed that, possibly, there will be no release above the maximum value allowed in CONAMA Resolution n. ° 357/2005, metals detected in the leached extract for a backwashing of filter using this material as media filter, as well as probably not occur detachment of these metals in the final disposal of this waste system. The filtration analysis on a pilot scale concluded that designing a filter with downward filtration, with depth action and double layer using the Zeolite WATERCEL-ZF-0410 on the layer second, is viable. The conception of treatment proposed, in the conditions, parameters and settings studied, has average efficiency: 100.00% for the removal of manganese; 96.17% for the removal of iron; 99.90% for the removal of apparent color; and 98.96% for the removal of turbidity. / O presente trabalho avalia a eficiência de remoção de ferro (Fe), manganês (Mn), cor aparente e turbidez, utilizando a filtração adsortiva em relação à filtração convencional, com utilização uma Zeólita natural como material de segunda camada, em uma unidade piloto com tipologia construtiva e operacional semelhante de um filtro rápido descendente e a gravidade. Como material adsorvente foi selecionado a Zeólita WATERCELL-ZF-0410, comercialmente disponível, clinoptilotita proveniente de Cuba, por possuir características físicas semelhantes à do carvão antracito. Foram realizados ensaios de caracterização morfológica (MEV-FEG) e elementar (EDS), de caracterização física (granulometria, massa específica, tamanho efetivo e coeficiente de desuniformidade), de lixiviação e de filtração em escala piloto. Da análise de caracterização morfológica, verificou-se que a Zeólita em estudo tem alta capacidade de adsorção, com predisposição para adsorção de ferro, manganês e enxofre, em escala superior ao carvão antracito. Da análise de caracterização física, verificou-se que a Zeólita em estudo é um material uniforme, bem graduado, possui equivalência física com o carvão antracito e pode ser utilizada como material filtrante de segunda camada. Da análise de lixiviação, verificou-se que, possivelmente, não haverá desprendimento, acima do valor máximo permitido na Resolução Conama n.° 357/2005, dos metais detectados no extrato lixiviado para a água de lavagem de um filtro que utilize esse material como meio filtrante, bem como, possivelmente, não ocorrerá desprendimento destes metais no sistema de disposição final deste resíduo. Da análise da filtração em escala piloto, concluiu-se que é viável a concepção de um projeto de filtro a gravidade, com filtração descendente, ação de profundidade e dupla camada, utilizando a Zeólita WATERCEL-ZF-0410 como material de segunda camada e que, esta concepção de tratamento, nas condições, parâmetros e configurações estudadas, apresentou eficiência média de: 100,00% para remoção de manganês; 96,17% para remoção de ferro; 99,90% para remoção de cor aparente; e 98,96% para remoção de turbidez.

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes / When wetlands reach maximum treatment capacity to remove heavy metals, removal can still take place through precipitation as sulphides, due to biological reduction of sulphate. To achieve this goal, anaerobic conditions must be attained, a sulphate source must exist, and an adequate carbon/energy source must be present. In the present work, the seaweed Sargassum filipendula and sugarcane bagasse (ligneous-cellulosic materials) have been selected as carbon sources, due to their high content of slow degradation organic compounds and high availability as waste materials. Experiments were simultaneously conducted in continuous operation in two columns (0.5 L each), one containing the seaweed and/or sugarcane bagasse and another containing the materials inoculated with an anaerobic sludge. In this work, the removal of cadmium and zinc was studied, due to their presence in effluents from mining/metallurgy operations. The rehearsals were accomplished under three different experimental conditions in what refers to the amount of anaerobic mud inoculated in the reactor and employed material as carbon/energy source. The results obtained indicated that the inoculated reactor was able to treat the effluent more efficiently than the non inoculated reactor, considering the time-course of the tests

Quando as wetlands alcançam a máxima capacidade de tratamento para remover metais pesados, a remoção ainda pode ocorrer por precipitação na forma de sulfetos devido a redução biológica de sulfato. Para alcançar este objetivo, devem ser promovidas condições anaeróbias, uma fonte de sulfato deve existir e uma fonte adequada de carbono/energia deve estar presente. No presente trabalho, a macroalga Sargassum filipendula e bagaço de cana-de-açúcar (materiais lígneo-celulósicos) foram selecionados como fontes de carbono, devido ao seu acentuado conteúdo de compostos orgânicos de degradação lenta e serem resíduos de alta disponibilidade. Experimentos foram simultaneamente conduzidos em operação contínua em duas colunas (0,5 L cada), uma contendo a macroalga e/ou bagaço de cana-de-açúcar e a outra contendo os materiais inoculados com um lodo anaeróbio. Neste trabalho, foi estudada a remoção de cádmio e zinco, devido à presença deles em efluentes de operações de mineração/metalurgia. Os ensaios foram realizados sob três diferentes condições experimentais no que se refere à quantidade de lodo anaeróbio inoculado no reator e o material empregado como fonte de carbono/energia. Os resultados indicaram que o reator inoculado foi capaz de tratar o efluente mais eficientemente que o reator não inoculado, considerando o período dos testes / When wetlands reach maximum treatment capacity to remove heavy metals, removal can still take place through precipitation as sulphides, due to biological reduction of sulphate. To achieve this goal, anaerobic conditions must be attained, a sulphate source must exist, and an adequate carbon/energy source must be present. In the present work, the seaweed Sargassum filipendula and sugarcane bagasse (ligneous-cellulosic materials) have been selected as carbon sources, due to their high content of slow degradation organic compounds and high availability as waste materials. Experiments were simultaneously conducted in continuous operation in two columns (0.5 L each), one containing the seaweed and/or sugarcane bagasse and another containing the materials inoculated with an anaerobic sludge. In this work, the removal of cadmium and zinc was studied, due to their presence in effluents from mining/metallurgy operations. The rehearsals were accomplished under three different experimental conditions in what refers to the amount of anaerobic mud inoculated in the reactor and employed material as carbon/energy source. The results obtained indicated that the inoculated reactor was able to treat the effluent more efficiently than the non inoculated reactor, considering the time-course of the tests

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-09-03T17:30:48Z No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T17:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MORGANA FABÍOLA CUNHA SILVA CANUTO - TESE PPGEP 2012..pdf: 1607652 bytes, checksum: 0c3a5a7e86e448696445e64563fdd07d (MD5) Previous issue date: 2012-10 / CNPq / A degradação dos ambientes aquáticos por metais pesados está relacionado ao aumento desenfreado do setor industrial. A biossorção é uma alternativa eficiente e de baixo custo para o tratamento dos efluentes contaminados por metais pesados que são lançados no meio ambiente por parte das indústrias, Uma alternativa para a remoção de metais pesados presentes em efluentes líquidos é o processo de adsorção em colunas de leito fixo utilizando a levedura Saccharomyces cerevisiae imobilizada com quitosana. Experimentos da cinética de biossorção foram realizados em tanque agitado utilizando os bioadsorventes, esferas de quitosana, levedura Saccharomyces cerevisiae livre e imobilizada com quitosana para remoção do íon Cd2+, enquanto que os experimentos do equilíbrio de adsorção e em coluna de leito fixo, realizados com a levedura imobilizada. Os modelos pseudo-segunda ordem e o de Michaelis Menten apresentaram um bom ajuste aos dados experimentais, enquanto para o estudo do equilíbrio o modelo de Langmuir foi o que melhor representou a isoterma de adsorção. As curvas de ruptura obtidas para concentrações do íon Cd2+ de até 20 mg.L-1 demonstraram que o leito estava longe de atingir a saturação, porém ao ampliar a faixa de concentração 40 – 90 mg.L-1, o leito ficou mais próximo da saturação, sendo verificado a viabilidade de se utilizar este bioadsorvente para o tratamento de efluentes que contenham Cd2+. A técnica de planejamento experimental foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis concentração do efluente sintético e vazão de operação sobre a quantidade adsorvida de Cd2+ e o percentual de remoção. O efeito da vazão de operação é o fator mais significativo seguido da concentração do íon Cd2+, para a variável resposta quantidade adsorvida de Cd2+, enquanto apenas a variável vazão de operação foi estatisticamente significativa sobre o percentual de remoção. Os modelos matemáticos, da Força Impulsora Linear e o de Thomas, descreveram satisfatoriamente o comportamento das curvas de ruptura. / The degration of aquatic ecosystems caused by metallic ions is related to the unbridled increase in industrial sector. Biosorption is an efficient and low cost alternative for the treatment of effluents contaminated by metallic ions, which are thrown by industries into the environment. An alternative in order to remove these ions into the liquid effluents is a process of biosorption in fixed bed columns using Saccharomyces cerevisiae yeast immobilized with Chitosan. Biosorption's kinetics experiments were conducted in agitated tanks using bioadsorbing, chitosan's spheres, free Saccharomyces cerevisiae yeast and immobilized with chitosan to remove Cd2+ ion, whereas the equilibrium experiments of biosorption and in a fixed bed column, were conducted with immobilized yeast. Both pseudo-second order and Michaelis Menten models prevented a good adjustment to the experimental data, whereas to the equilibrium study, Langmuir's model was the one which better represented the adsorption's isotherm. The rupture curves got by Cd2+ ion concentration of up to 20 mg.L-1 show that the bed was far from reaching saturation. Nevertheless, by extanding the concentrations of 40-90 mg.L-1, the bed got closer to saturation and being checked the viability of using this bioadsorvent to treating effluents which contains Cd2+. The experimental planning techinique was used to evaluate the effects of concentration variables from the sinthetic aqueous solution of Cd2+ in the entry of the bed and flow of operation over a quantity adsorbed and the removal percentage. The flow operation effect was the most significant factor being followed by the concentration for the response variable amount absorbed, whereas only the flow variable from operation was statiscally significant about removal percentage. Mathematical models of Linear Driving Force and Thomas' satisfactorily described the breakthrough curves behavior.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alvaro Cesar Dias Alves.pdf: 1860253 bytes, checksum: fce25e3199fa4e1f2d24f3500c996153 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to evaluate the efficiency of the process of coagulation/ flocculation and coagulation/flocculation/adsorption combined process for treatment of liquid effluent from the electroplanting industry. Were used the moringa seed as a natural coagulant agent and moringa bark and string bean as adsorbents. Were evaluated the parameters COD, color, pH, turbidity and the concentration of metal ions Cr, Zn, Cu and Ni. In the stage of coagulation/ flocculation were used several concentrations of moringa in salt solution of NaCl 1 M and 0.1M. In the stage of the combined adsorbents were used moringa bark and string beans to determine which of the adsorbent had a better removal efficiency of metals. Tests were also conducted with different ranges of mass for the best adsorbent and variation of pH of the studied effluent. Tests of coagulation/flocculation showed good removal efficiency for the parameters COD, Color, Turbidity and the metals Cr, Zn, Cu and Ni using MO seed in salt solution 1M, these values being 90.49%, 78.34%, 95.13%, 25.29%, 84.30%, 51.11% and 24.74% respectively. In the tests of coagulation/flocculation/adsorption the maximum removal efficiencies were 91.41% for COD, 90.77% for color, 95.31% for Turbidity, 58.36% for Cr, 98.36% for Zn, 97,58% for Cu and 99.11% for Ni. The research showed that after the combined process the electroplanting effluent did not present the necessary characteristics for the released in to water bodies due to the high remaining concentration of Cr (1907.4 mg/L), Color (860 PtCo/L) and COD (330 mg/L). The research for the treatment process demonstrated great effectiveness for most parameters analyzed, however, its necessary to study complementary technologies for this type of treatment effluent in order to achieve an effluent within the release standards into the water bodies. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do processo de coagulação/floculação e do processo combinado de coagulação/floculação/adsorção para tratamento de efluente liquido da indústria galvânica. Foi utilizada a semente de moringa como coagulante natural e a casca e a vagem de moringa como adsorventes. Foram avaliados os parâmetros DQO, Cor, pH, Turbidez e a concentração dos íons metálicos Cr, Zn, Cu e Ni. Na etapa de coagulação/floculação foram utilizadas várias concentrações de moringa em solução salina de NaCl 1M e 0,1M. Na etapa do processo combinado foram utilizados os adsorventes casca e vagem de moringa para determinação do adsorvente com melhor eficiência de remoção dos metais. Também foram realizados ensaios com variação de massa do melhor adsorvente e variação do pH do efluente estudado. Os ensaios de coagulação/floculação mostraram boa eficiência de remoção dos parâmetros DQO, Cor, Turbidez e dos metais Cr, Zn, Cu e Ni utilizando semente de MO em solução salina 1M, sendo esses valores 90,49%, 78,34%, 95,13%, 25,29%, 84,30%, 51,11% e 24,74%, respectivamente. Nos ensaios de coagulação/floculação/adsorção as eficiências máximas de remoção foram 91,41% para DQO, 90,77% para Cor, 95,31% para Turbidez, 58,36% para Cr, 98,36% para Zn, 97,58% para Cu e 99,11% para Ni. Verificou-se que após o processo combinado o efluente galvânico não apresentou as características necessárias para lançamento em corpos hídricos em função da alta concentração remanescente de Cr (1907,4 mg/L), Cor (860 PtCo/L) e DQO (330 mg/L). Verificou-se que os processos de tratamento estudados demonstraram eficiência para a maioria dos parâmetros analisados, entretanto, fazem-se necessários estudar tecnologias complementares para o tratamento deste tipo de efluente com intuito de obter um efluente dentro dos padrões de lançamentos em corpos receptores.