Made available in DSpace on 2014-10-09T12:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente estudo analisa a água da bacia do alto Tietê, tanto como insumo na forma de água potável produzido em oito Estações de Tratamento de Água (ETA), quanto insumo na forma de energia hidráulica, ou ainda, como água residuária gerada por diferentes atividades de origem antrópica. O maior problema desta bacia é a água residuária que é lançada nos rio Tietê e Pinheiros devido ao déficit de 32,41 m3/s (2008) no tratamento de esgoto da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) o qual produz uma carga poluidora de 920 mil kg de DBO/dia. As águas urbanas que passam pelo canal do rio Pinheiros no período de cheias e de seca têm o mesmo destino que é o reservatório Billings. No entanto, os atos institucionais que permitem a operação de bombeamento da água para o reservatório são distintos. O primeiro caso ocorre pela ação de controle de cheia da RMSP e está apoiada na Resolução Conjunta de Secretarias de Estado de São Paulo (SEE- SMASRHSO em 13/03/96) que permite o bombeamento das águas nas seguintes situações de emergência: (1) previsão de vazão do rio Tietê no ponto de sua confluência com o rio Pinheiros, acima de 160 m3/s. (2) sobrelevação superior a 30 cm de nível d´água na confluência com o rio Pinheiros. No segundo caso, a Empresa Metropolitana de Águas e Energia (EMAE) propôs o Projeto Flotação à Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SMA, 2004) para tratar 10 m3/s de águas originárias do canal de Pinheiros (set/2007 a set/2008) por meio da tecnologia de Flotação em Fluxo. Usando-se como base em informações do Plano de Tratamento de Esgoto para a grande São Paulo (SANEGRAN) e dados da operação do protótipo de flotação do Sistema Pinheiros-Billings (Projeto QAPB), concluiu-se que o impacto ambiental causado no reservatório Billings pela carga de poluentes (massa por segundo) bombeada após a flotação da água do rio Pinheiros foi sempre menor do que aquela observada na operação controle de cheias. O tratamento por flotação apresentou remoção de 91% para o fósforo total, 90% para o E.coli, 53% para a matéria orgânica e 14% para o nitrogênio amoniacal. Observou-se um aumento de 34% para o oxigênio e uma diminuição de 46% na turbidez. A análise da viabilidade técnica da operação do Sistema Elevatório Tietê-Billings realizada pelo Método AHP-Analitic Hierarchy Process, demonstrou que 65,62% da água que entra no reservatório Billings pode ser utilizada para gerar energia elétrica, enquanto que 34,38% desta água pode ser utilizada no abastecimento da RMSP. O estudo da viabilidade econômica comparou o custo do processo flotação com o custo de aporte de água proveniente de outros mananciais e demonstrou que o custo da operação de flotação das águas do rio Pinheiros para servir ao abastecimento da RMSP é economicamente viável. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A crescente preocupação dos órgãos de vigilância ambiental e sanitária sobre a segurança e a qualidade dos recursos hídricos tem orientado o desenvolvimento de diversas pesquisas voltadas para uma revisão do padrão tecnológico atual, quanto à gestão de resíduos gerados em estações de tratamento de água. Neste trabalho, foram avaliadas as principais características dos resíduos gerados em um sistema de tratamento de água de ciclo completo na cidade de Registro (SP) e sua correlação com a qualidade do meio hídrico, pelo estudo dos efeitos físico-químicos de seu descarte na qualidade da água e do sedimento da Bacia Hidrográfica do rio Ribeira de Iguape. Um programa de monitoramento da microbacia foi estabelecido, verificando-se o atendimento dos elementos analisados ás exigências de legislações federais, como a Resolução CONAMA 357/2005 e a Portaria 518. Foram constatadas alterações na qualidade da água superficial do corpo d\'água receptor em períodos de até 4 horas, após o despejo, e para uma distância de até 50 m a jusante do descarte do lodo da ETA. A análise descritiva mostrou ser predominante a concentração de alguns metais durante o descarte, como o manganês. A análise dos organismos bentônicos apresentou uma indicação de que os grupos observados não foram diretamente afetados pelo despejo do lodo da ETA. O presente trabalho não detectou indícios de que a contaminação constatada no local de despejo atingisse o rio Ribeira de Iguape, porém, a presença de alumínio em amostras de sedimento próximo ao local de descarte mostrou que o descarte sistemático do lodo pode comprometer em longo prazo a qualidade da água do corpo d\'água receptor. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Relatório realizado pela CETESB em 2006 mostrou que 80% dos 645 municípios são total ou parcialmente abastecidos por água subterrânea e que em 13 bacias hidrográficas do Estado de São Paulo a água subterrânea é a fonte prioritária de abastecimento. O uso da água subterrânea em diversos setores reforça a sua importância e gera preocupações quanto a sua proteção e qualidade. A região noroeste do Estado de São Paulo, abastecida principalmente por captação de água subterrânea do aqüífero Guarani por meio de poços tubulares, apresenta ocorrência de Selênio. Assim, no presente trabalho procurou-se avaliar a contribuição de selênio em águas subterrâneas. Foram coletadas amostras de água subterrânea de quatro poços tubulares profundos captadas do aqüífero Guarani na região noroeste do Estado de São Paulo e foram realizadas medidas do elemento selênio, utilizando a espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica (GFAAS) e geração de hidretos (HGAAS). Além do selênio também foram analisados outros metais (B, Al, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Li, Be, Mg, P, Ca, Fe, Ba, Co, Na, Si, K, Ag, Cd, Pb, Sb, Hg e As) por ICP OES em todas as amostras. A caracterização do selênio foi realizada com uma periodicidade de amostragem trimestral, no período de Março de 2006 a Março de 2007, totalizando cinco campanhas. O metal analisado neste estudo foi selecionado atendendo-se as exigências da legislação que avalia a qualidade da água para abastecimento publico, estabelecendo limites máximos permissíveis para concentração de metais: Portaria 518/2004 MS (VPM para Se: 0,010 mg/L), referente à potabilidade. As análises realizadas mostraram que as concentrações de Se estão acima do limite máximo permissível e que as técnicas atomização eletrotérmica (GFAAS) e geração de hidretos (HGAAS) demonstraram equivalência nos resultados. As análises demonstraram que a presença de Se parece estar associada a fatores mineralógicos (formação geológica da região) e as metodologias apresentaram-se eficientes com respostas similares diferenciando-se em fatores operacionais e de custo. / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Os lodos provenientes de estação de tratamento de água brasileira são, frequentemente, dispostos e lançados diretamente nos corpos d\'água, causando um impacto negativo no meio ambiente. Também, cinzas de carvão são produzidas pela queima de carvão em usinas termelétricas e é o resíduo sólido industrial mais gerado no sul do Brasil: cerca de 4 milhões ton/ano. A disposição eficiente das cinzas de carvão é um problema devido ao seu volume maciço e aos riscos nocivos para o ambiente. O objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade da incorporação desses dois resíduos industriais em uma massa utilizada na fabricação de tijolos ecológicos. As amostras de cinzas leve do filtro ciclone da usina termelétrica localizada no Município de Figueira, Estado do Paraná, Brasil e o lodo de estação de tratamento de água localizada no município de Terra Preta, Estado de São Paulo, Brasil, foram utilizados no estudo. Tijolos de cinzas leve-lodo e cinzas leve-lodo-solo-cimento foram moldados e testados de acordo com padrões brasileiros. Os materiais foram caracterizados por análises físico-químicas, difração de raios X, análise térmica, análise morfológica, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier e análise granulométrica. Os resultados indicaram que o lodo de estação de tratamento de água e as cinzas de carvão podem ser usados na manufatura de tijolos prensados solo-cimento de acordo com a Norma Brasileira NBR 10836/94. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Jose Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-13T08:05:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Francisco_AdrianaRibeiro_M.pdf: 804756 bytes, checksum: a59e8487101882e6f002a7b40c0ea100 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Atualmente, técnicas de reúso de água empregando energias de fontes renováveis e materiais de construção de baixo custo são utilizados em pequenas escalas para atender populações carentes em saneamento básico, a fim de minimizar doenças de veiculação hídrica e a contaminação de compostos químicos nocivos à saúde humana. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) trata-se de uma tecnologia desenvolvida para minimizar e até mesmo converter poluentes químicos, como a matéria orgânica, em CO2 e água. A fotocatálise heterogênea é um tipo de POA que emprega o uso da radiação UV (solar ou artificial) sobre a superfície de um semicondutor no tratamento de inúmeros compostos e possibilitando também, a desinfecção microbiológica. No entanto, mesmo a radiação UV artificial apresentando bons resultados na fotocatálise, torna-se uma tecnologia cara que demanda o uso de energia elétrica. Uma alternativa que pode ser viável do ponto de vista técnico, econômico e ecológico é o emprego de garrafas PET para a produção de um reator fotocatalítico utilizando a radiação UV solar como fonte de energia. Este trabalho teve como objetivo verificar a eficiência de um reator de fotocatálise utilizando UV solar em garrafa PET no tratamento de efluente final da estação de tratamento de esgoto da Faculdade de Engenharia Agrícola - FEAGRI (UNICAMP). Além disso, foi empregado o uso de um reator de radiação UV artificial para comparar com o tratamento da fotocatálise UV solar. Os resultados mostraram que ambos os reatores fotocatalíticos são eficientes no pós-tratamento de esgoto, atingindo eficiência média de remoção em 99,99% de Escherichia coli e 42% na redução do teor de matéria orgânica representada pela DQO. Para os outros parâmetros de qualidade de água observados, o tratamento que mais obteve destaque na fotocatálise solar foi a Cor atingindo 93% de remoção. A fotocatálise heterogênea solar em garrafa PET mostrou ser uma alternativa promissora no tratamento de águas residuárias, principalmente por apresentar a vantagem de utilizar radiação UV solar como fonte de energia, e materiais reutilizáveis como a garrafa PET. / Abstract: Currently, techniques for reuse of water using renewable energy sources and building materials at low cost are used in small scale to serve needy populations in sanitation in order to minimize transmission of diseases and water contamination from chemical compounds harmful to human health. The advanced oxidative process (AOP) is a technology developed to minimize and even convert chemical pollutants such as organic matter into CO2 and water. The heterogeneous photocatalysis is a type of AOP that employs the use of UV radiation (solar or artificial source) on the surface of a semiconductor in the treatment of many compounds, allowing also the microbiological disinfection. However, even the artificial UV radiation in face to better results in photocatalysis, is an expensive technology that requires the use of electricity. An alternative that may be feasible from a technical, economic and ecological is the use of PET-bottles to produce a photocatalytic reactor using a solar UV radiation as an energy source. This study aimed to verify the efficiency of a reactor for photocatalysis using solar UV PET-bottle in the treatment of final effluent from wastewater treatment College of Agricultural Engineering - FEAGRI (UNICAMP). Moreover, a reactor using UV radiation from artificial source was developed and included in experiment to compare the treatment using UV solar as natural soruce against to UV photocatalysis source. The results showed that both reactors are efficient in the post-treatment of sewage, reaching in average efficiency of 99.99% removal of Escherichia coli and 42% reduction in organic matter content is represented by the COD. For other water quality parameters observed, the treatment that received more emphasis in solar photocatalysis was reaching 93% of color removal. The heterogeneous photocatalysis in solar PET bottle proved to be a promising alternative for the wastewater treatment, mainly by having the advantage of using UV radiation as a source of solar energy and reusable materials like as PET bottle. / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientadores: Jose Euclides Stipp Paterniani, Regina Maura Bueno Franco / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-08T15:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_RenataOttina_D.pdf: 4084954 bytes, checksum: 3205025f166b06076e3da6dab0169c37 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A espécie Moringa oleifera, destaca-se como uma fonte de coagulante natural, alternativo aos sais de alumínio e ferro, com o objetivo de eliminar as partículas presentes na água por processos de clarificação. O presente projeto propôs a realização de um estudo comparativo das condições de mistura rápida e de floculação (gradiente de velocidade médio e tempo de agitação), quanto à remoção de cor e turbidez, por meio de filtração direta e sedimentação após 15, 30, 60, 90 e 120 minutos: as águas de estudo foram coletadas durante a realização dos experimentos e apresentaram turbidez baixa e cor moderada. Foram realizados ensaios com reatores estáticos com capacidade para 2 litros e os parâmetros analisados foram: pH, condutividade elétrica, cor aparente e turbidez remanescente. Os resultados do trabalho experimental realizado indicam que o emprego do coagulante extraído do pó das sementes de M. oleifera para promover a clarificação de água por filtração direta apresenta grande potencial para o tratamento domiciliar / Abstract: The specie Moringa oleifera stands out as one of the most promising sources of natural coagulants and it is an alternative coagulant to use instead of aluminum salts and iron salts objectivizing to eliminate particles in suspension on water. The present project set out to comparative study of the fast mixture conditions and flocculation conditions (mean average speed gradient and agitation time), concerning color removal and turbidity removal by direct filtration nd sedimentation after 15, 30, 60, 90 or 120 minutes. The sampling waters were collected in the summer months and they presented low turbidity and moderate color. static reactors of 2 liters capacity were used in essays that analyzed these following parameters: pH, electric condutivity, aparent color and remaining turbity. Basing on results of experimental work made, it's proposed o use the M. oleifera seeds powder extracted coagulant to promote water clarification by filtration / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador: Ruben Bresaola Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-14T17:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Reis_JoseRobertoBezerrados_M.pdf: 4806731 bytes, checksum: f4634921271dbf74dd3233925df387a5 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O projeto foi desenvolvido visando estudar o tratamento e o reuso da água de lavagem de filtro para reciclagem nesta função, dentro de um circuito fechado, em sistema independente das atividades de produção de uma estação de tratamento de água de abastecimento. O sistema foi dotado de unidade de mistura de polímero, pré-filtro de pedregulho e filtro de dupla camada (F3), semelhante aos usados na estação de tratamento de água. O pré-filtro foi retirado do sistema porque não forneceu a eficiência esperada. Com esta disposição foi monitorado o número de vezes que a água obtida poderia ser reutilizada sem influir na qualidade da água de início de filtração do filtro piloto F1, o que mostrou ser maior ou igual cinco vezes. A perda da água de lavagem no sistema foi de 0,13%, bastante significativo perante os valores costumeiros de 2 a 5%. O sistema operou sempre com partículas floculentas, nunca com partículas coloidais. / Abstract: The project was developed with the aim of studying the treatment and the reuse of rapid filter backwash water for recycling in this role, within a closed cycle, under system independent of production activities of a water treatment plant. The system was assembled with a polymer blending unit, a gravel preliminary upflow filter and a dual layer filter(F3), similar to those used in the water treatment plant. The pre-filter was withdrawn because it did not provided the expected efficiency. With this provision, it was monitored the number of times that water obtained could be reused without affecting the quality of water filtration top of the filter F1 which proved to be greater or equal to five times. The loss of filter backwash water in the system was 0,13%, quite significant when compared to the usual 2 to 5%. The system always worked with flocculent particles, not with colloidal particles. / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Carlos Gomes da Nave Mendes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-15T00:45:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PriantiJunior_NelsonGoncalves_D.pdf: 11875310 bytes, checksum: 1a7585c176a5475bc6209dfba571082f (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Os padrões de desenvolvimento assumidos pelo homem, trazem em seu bojo maiores demandas dos recursos naturais, podendo ocasionar a degradação dos corpos hídricos, comprometendo os diversos usos, sobremaneira o abastecimento de água para consumo humano. Desta forma, esta tese propõe-se a analisar possíveis alterações das características físicas, químicas, microbiológicas e de toxicidade da água bruta do Rio Paraíba do Sul em dois pontos de coleta: Estação de Tratamento de Água (ETA) São Silvestre e ETA Central, distantes aproximadamente dezessete quilômetros, e verificar os efeitos dessas alterações do corpo lótico em ensaios realizados em reatores estáticos em três períodos do ano. O local do estudo tem como diferencial, a existência de uma indústria de grande porte, a jusante da ETA São Silvestre, sem outras inserções de efluentes domésticos ou industriais ao longo da área estudada. As avaliações estatísticas das águas dos dois pontos da pesquisa demonstraram haver diferenças em alguns parâmetros (alcalinidade, cloreto, sulfato, sólidos totais dissolvidos e oxigênio consumido), sendo encontrados maiores médias na água da ETA Central. Quanto aos períodos, foram encontradas maiores médias dos parâmetros analisados no período de chuvas frequentes, decrescendo no período de chuvas ocasionais e estiagem. Houve maior consumo de coagulantes na ETA Central, tanto nos testes de bancada, quanto nos dados obtidos em escala real (37,2%), e pelos diagramas de coagulação foram observadas diferenças de comportamento da água bruta entre os dois pontos, reafirmando terem ocorrido modificações após o ponto da ETA São Silvestre que interferiram nos processos de tratabilidade. / Abstract: Development standards defined by men bring along a greater demand for natural resources, which may result in the degradation of rivers, compromising their diverse uses, especially the supply of water for human consumption. The purpose of this thesis is to analyze potential alterations of the physical, chemical, microbiological and toxicity characteristics of the raw water from the Paraiba do Sul River in two collection sites: the São Silvestre Water Treatment Plant (WTP) and the Central WTP - located approximately seventeen kilometers apart - and to verify the effects of these alterations in the lotic system by tests conducted in static reactors in three different times of the year. The study site presents distinct characteristics: the presence of a major industrial plant downstream the São Silvestre WTP, without any other insertion of domestic or industrial waste lines along the studied area. Statistical assessments of the water at the two collection sites showed differences in a few parameters (alkalinity, chloride, sulfate, total dissolved solids and consumed oxygen), greater averages being found in the Central WTP waters. Regarding the period of time, greater averages of the parameters studied were found during the season of frequent rains, decreasing during the time of occasional or no rain. A greater consumption of coagulants was verified at Central WTP, not only in bench tests but also in the data collected in actual scale (37.2%), and differences in the raw water between the two sites were observed through coagulation diagrams, reaffirming that modifications occurred after the São Silvestre site that interfered in the treatability processes. / Doutorado / Saneamento e Ambiente / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: Jose Euclides Stipp Patermiani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arantes_CamilaClementina_M.pdf: 4850074 bytes, checksum: f27a32e85bed8887b06b171aa3d216d8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Em pequenas comunidades e na zona rural, onde normalmente não há sistemas de abastecimento de água de forma sistematizada, alternativas devem ser criadas para promover melhoria na qualidade da água destinada ao consumo humano. O presente estudo avaliou o uso de dois coagulantes naturais (Moringa oleifera e tanino) aliados à filtração em mantas não tecidas com taxas de filtração típicas de filtração lenta (2 a 6 m3/m2 dia). Quatro equipamentos foram testados no processamento das sementes de Moringa oleifera. A existência de uma possível relação linear entre a turbidez da água a ser tratada e a melhor dosagem dos coagulantes também foi avaliada. O processamento das sementes de Moringa oleifera em equipamentos que removeram parte do óleo presente nas mesmas resultou em solução coagulante com maiores índices de eficiência na redução de turbidez e cor aparente. Para a Moringa oleifera estabeleceu-se uma relação linear entre dosagem de coagulante e valor da turbidez da água afluente, cujos valores se situavam na faixa de 18 a 80 NTU. Para o tanino não foi verificada a mesma relação. A utilização dos coagulantes naturais à base de sementes de Moringa oleifera e tanino como auxiliares da filtração apresentou elevada eficiência na redução de turbidez e cor aparente, com valores médios na faixa de 94,9% a 99,6%. Com a utilização do tanino verificou-se que variações nas condições operacionais durante a etapa de coagulação não influenciaram os resultados da filtração. Para a Moringa oleifera tais variações influenciaram na redução de turbidez e cor aparente após a filtração. A realização deste trabalho demonstrou que o uso de coagulantes naturais como auxiliares da filtração em mantas não tecidas apresenta potencial para utilização, no entanto, tal tecnologia deve ser aprimorada no sentido de reduzir a carga de sólidos da solução coagulante para que se tenha carreiras de filtração mais longas / Abstract: Small communities and rural areas are not provided of systematized water supplying system commonly, and alternatives must be developed to improve the water quality destined to human consumption. This research work evaluated use of two natural coagulants (Moringa oleifera and tannin) associated to filtration in non-woven synthetic fabrics with filtration rate typical to slow sand filtration (2 to 6 m3/m2 day). Four equipments were tested on Moringa oleifera seeds processment. Existence of possible linear relationship between water turbidity to be filtered and better coagulants dosing also was evaluated. Moringa oleifera seeds processment done in equipments that removed part of present oil resulted in coagulant solution with higher efficiency indexes on turbidity reduction and apparent color. To Moringa oleifera was established a linear relationship between coagulant dosing and turbidity value of tributary water, which values was on range of 18 to 80 NTU. To tannin, same relation was not verified. Using of natural coagulants based of Moringa oleifera seeds and tannin as filtration auxiliars showed high efficiency on turbidity reduction and apparent color, with medium values on range of 94,9% to 99,6%. Using of tannin demonstrated that variations on operational conditions during coagulation step has not influenced on filtration results. In relation to Moringa oleifera test, variations has influenced on turbidity reduction and apparent color after filtration. This research work has demonstrated that use of natural coagulants as filtration auxiliars in non-woven synthetic fabrics shows potential to using, however, this technology must be improved objectiving reduction of solid load of the coagulant solution to obtain longer filtration run / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Orientador: Claudia Longo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-11T02:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_HaroldoGregoriode_M.pdf: 1498892 bytes, checksum: 94792fd721fe4b8da6e2331d467aa96d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Desenvolveu-se um novo sistema para tratamento de água por fotocatálise heterogênea eletroassistida (FHE) constituído por um contraeletrodo de Pt e fotoeletrodo de TiO2 conectado a uma celula solar. O fotoeletrodo foi preparado pela deposição de um filme de nanopartículas de TiO2 em eletrodo transparente. O filme, com c.a. 4 mm de espessura, apresentou ótima transparência na região do visível, morfologia uniforme e estrutura porosa. A caracterização eletroquímica revelou comportamento típico de eletrodo semicondutor tipo-n. A atividade fotocatalítica foi investigada para oxidação de fenol em solução aquosa. Na configuração para fotocatálise heterogênea (FH), sob 100 mW cm- de irradiação policromática em banco óptico, o fotoeletrodo de TiO2 (1 cm) apresentou potencial de circuito aberto, Voc = 0,6 V e corrente de curto circuito, Isc = 0,03 mA. Sob irradiação e conectado a uma celula de TiO2/corante (Voc = 0,4 V e Isc = 0,64 mA), o sistema FHE apresentou Voc = 1 V e Isc = 0,05 mA. Na ausência de irradiação e sob aplicação de +1,1 V com um potenciostato, configuração eletroquímica (EQ), obteve-se Isc ~ 1 mA. Após 3 h, a mineralização de fenol, avaliada por medidas de carbono orgânico total, corresponderam a 24, 12 e 5 % para FHE, FH e EQ respectivamente. O sistema para tratamento de água foi investigado sob irradiação solar direta e com um simulador solar (lâmpada de vapor metálico). Na configuracao FH, obteve-se mineralização de 35 % após 4 h de irradiação. A conexão com uma célula solar de Si ou de TiO2/corante, resultou em mineralização de 60 e 80%, respectivamente. Análises de CLAE e espectroscopia UV-Vis indicaram menor concentracao de intermediários nas amostras tratadas com o sistema FHE. Os resultados demonstram que a conexão da célula solar ao eletrodo de TiO2 permite assistir eletroquimicamente o processo de fotocatálise heterogênea, o que resulta em maior mineralização de fenol / Abstract: A new system for water decontamination by electro-assisted heterogeneous photocatalysis (EHP) was developed. The system consisted of a platinum counter-electrode and a TiO2 film electrode connected to a solar cell. The photoelectrode was prepared by deposition of TiO2 nanoparticles on transparent electrodes. The TiO2 films, c.a. 4 mm thick, were transparent and presented uniform and porous surface. Its electrochemical behavior was typical of an n-type semiconductor electrode. The photocatalytic activity of the TiO2 electrode was investigated for degradation of phenol in aqueous solution. For heterogeneous photocatalysis configuration (HP), under 100 mW cm- of polychromatic irradiation from an optical bench, the TiO2 electrode (1 cm) presented open circuit potential VOC = 0.6 V and short-circuit current ISC = 0.03 mA. Under irradiation and connected to a dye-sensitized TiO2 solar cell (VOC = 0.4 V and ISC = 0.64 mA), the EHP system presented VOC = 1.0 V and ISC = 0.05 mA. When the electrode was biased at + 1.1 V in the dark, electrochemical configuration (EC), ISC = 1 mA. Total Organic Carbon (TOC) measurements revealed 24; 12 and 5 % of phenol degradation for samples treated for 3 h by EHP; HP and EC configuration, respectively. Experiments done under solar irradiation for 4 h, or using a metallic vapor lamp, revealed that HP configuration resulted in 35 % of TOC removal. The EHP process, by connection with silicon or a TiO2/dye solar cell, resulted respectively in 60 and 80 % of pollutant degradation. HPLC and UV-vis spectroscopy indicated smaller concentration of intermediate organic products for the samples irradiated in EPC configuration. The photocatalytic process can be electrochemically-assisted when a solar cell is connected to the TiO2 porous electrode, resulting in a higher efficiency towards phenol degradation / Mestrado / Físico-Química / Mestre em Química