Valorization of tangerine peels in the preparation of adsorbents for removal of Ni(II) from aqueous solutions

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáThe discharge of industrial and domestic wastewater is one of the main causes of contamination of water bodies by heavy metals. Among these heavy metals, nickel (Ni) is one of the most used in industrial processes, such as the production of alloys, stainless steel and automotive batteries, as well as electroplating activities, causing high concentrations in the effluents of these industries. Several techniques, such as chemical precipitation and filtration, have been studied in order to promote the removal of these heavy metals from wastewater. However, these techniques are often financially and technically costly. Under this context, adsorption using activated carbons (ACs) appears as an alternative, which is characterized by being an effective and economically viable technique. Citrus fruits, such as tangerine, are of great importance in the Portuguese economic context. In 2017, just over 374.4 thousand tons were produced, with 10% of this volume corresponding to tangerine. This research aimed, therefore, to produce ACs from tangerine peels and use them in the adsorption of nickel from aqueous medium. The ACs were produced in two stages: activation and carbonization. Upon activation, the hydrothermal carbonization process (HTC) was used considering FeCl3 as activating agent under three concentrations (0.5, 1.0 and 2.5 M). Afterwards, the prepared materials were carbonized in a tubular oven at 800 ºC for 4 h. The samples were named as follows: TW-C (pyrolyzed peels without HTC), TW-Fe-0.5-C / TW-Fe-1.0-C / TW-Fe-2.5-C (HTC and pyrolyzed peels) and TW-Fe-2.5 (peels with HTC without pyrolysis). The physico-chemical properties of the ACs, such as elemental analysis, ash content, acidity and basicity, were determined to correlate with their performance. The kinetic and isotherm adsorption of Ni(II) onto the ACs was assessed at the following operating conditions: 2.5 g L-1 of AC, 25 ºC and pH 6 and modelled by the kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order and Elovich, as well as the adsorption isotherms of Langmuir, Freundlich and the General Isotherm Equation (GIE) of Tóth. The materials TW-C showed the best adsorption results and removed 99% of Ni(II) at pH 9. The kinetic models that best described the adsorption process were pseudo-second order (TW-Fe-2.5-C) and Elovich (TW-C). The GIE of Tóth showed the best fit, however, its parameters did not show statistical significance at the 5% confidence level, being rejected. The Freundlich model was able to represent the experimental data with certain precision (R² reached 0.9557 and 0.9785 for TW-C and TW-Fe-2.5-C, respectively) and statistical significance according to the t-test and F-test.A descarga de águas residuais industriais e domésticas é uma das principais causas de contaminação de corpos d'água por metais pesados. Entre esses metais pesados, o níquel (Ni) é um dos mais utilizados em processos industriais, como na produção de ligas metálicas, aço inoxidável e baterias de automóveis, bem como na galvanoplastia, originando altas concentrações nos efluentes dessas indústrias. Várias técnicas, como precipitação química e filtração, foram estudadas para promover a remoção desses metais pesados de águas residuais. No entanto, essas técnicas são financeiramente e tecnicamente caras. Como alternativa surge a adsorção utilizando carvão ativado (AC), caracterizada por ser uma técnica eficaz e economicamente viável. Os citrinos, como a tangerina, apresentam relevada importância no contexto económico português. No ano de 2017 foram produzidas pouco mais de 374,4 mil toneladas, onde 10% desse volume correspondeu a tangerina. Tendo este enquadramento em consideração, este trabalho objetivou produzir ACs a partir de cascas de tangerina para aplicação na adsorção de níquel presente em meio aquoso. Os ACs foram produzidos em duas etapas: Ativação e Carbonização. Na ativação foi usado o processo de carbonização hidrotérmica (HTC) considerando FeCl3 como agente ativante em três concentrações (0,5; 1,0 e 2,5 M); posteriormente, os materiais preparados foram carbonizados em forno tubular a 800 ºC por 4 h. As amostras foram nomeadas da seguinte forma: TW-C (cascas pirolisadas sem HTC), TW-Fe-0,5-C / TW-Fe-1,0-C / TW-Fe-2,5-C (HTC e cascas pirolisadas) e TW-Fe-2,5 (cascas com HTC sem pirólise). As propriedades físico-químicas dos ACs foram determinadas por análise elementar, teor de cinzas, acidez e basicidade, para correlacionação com o seu desempenho no processo de adsorção. A cinética de adsorção e isotérmicas de adsorção de Ni(II) nos ACs foi avaliada nas seguintes condições operacionais: 2,5 g L-1 de AC, 25 ºC e pH 6, aplicando os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, pseudo-segunda ordem e Elovich, bem como as isotérmicas de adsorção de Langmuir, Freundlich e a Equação Geral da Isotérmica (GIE) de Tóth. O carvão TW-C apresentou os melhores resultados de adsorção e removeu 99% de Ni(II) a pH 9. Os modelos cinéticos que melhor descreveram o processo de adsorção foram o de pseudo-segunda ordem (TW-Fe-2.5-C) e Elovich (TW-C). O GIE de Tóth apresentou o melhor ajuste, no entanto, os seus parâmetros não apresentaram significância estatística no nível de confiança de 5%, sendo rejeitado. O modelo de Freundlich foi capaz de representar os dados experimentais com certa precisão (R² atingiu 0,9557 e 0,9785 para TW-C e TW-Fe-2,5-C, respectivamente) e significância estatística de acordo com o teste t e o teste F.First of all, I would like to thank my parents, Edson and Claudete, without whom I would not be given so many opportunities, I thank you for the support and encouragement during all these years of graduation and for sharing with me the challenges and difficulties faced away from home. I thank my brother for the partnership, complicity, for being present even with the distance. I thank my friends Pedro and Larissa, for their support during this stage and for their friendship over the years. To my supervisor, teacher and friend Tatiane, for all the help, advice and opportunities during the undergraduate years and later with the master's degree. I am grateful to my co-supervisor José, who was fundamental in the execution of this work and for whom I learned to cultivate respect and admiration. I thank my supervisor, Professor Helder, for the opportunity and confidence. My laboratory friends Fernanda, Adriano and Gabriel, who shared their knowledge and helped me with the execution of my practical work. I thank Maria João, technician at the Chemical Process Laboratory, for being helpful and patient. I would like to thank Professor Margarida and the Mountain Research Center (CIMO) for their assistance with my analysis. I am grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for financial support by national funds FCT/MCTES to CIMO (UIDB/00690/2020)

Gestão de resíduos sólidos do Estado do Paraná : da Política à Economia Circular

Orientadora: Selma Aparecida CubasArtigo (Especialização) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Curso de Especialização em Gestão Ambiental.Resumo: Atualmente a gestão de resíduos sólidos tem sido um dos maiores desafios enfrentados pelos governos. Como em outros Estados da Federação, o Paraná também enfrenta grandes desafios. No Estado, cerca de 40% dos municípios ainda dispõem seus resíduos em locais inadequados, além de possuir baixos índices de reciclagem e aterrar boa parte do resíduo gerado. Com o intuito de solucionar esses e outros problemas o Paraná elaborou e regulamentou seu Plano Estadual de Resíduos Sólidos (PERS/PR) por meio da Lei nº 20.607/2021. Tendo isto em vista, este trabalho objetivou avaliar a gestão de resíduos sólidos no Paraná e apresentar as ações que vêm sendo adotadas pelo Estado no que tange as metas estabelecidas no PERS/PR. Este trabalho foi realizado por meio de pesquisa bibliográfica onde foram analisadas as políticas adotadas pelo Estado no que se refere à gestão de resíduos sólidos. Por meio da Secretaria de Estado do Desenvolvimento Sustentável e do Turismo (SEDEST), foram implementados seis macro programas que visam não só ampliar a fiscalização, como fortalecer e expandir os sistemas de logística reversa no Estado. Atualmente 3 setores já possuem Termos de Compromisso voltados à implantação desses sistemas firmados junto ao Estado, além disso, a Lei nº 20.607/2021 vinculou o licenciamento ambiental na fase da Licença de Operação, à apresentação do plano de logística reversa de produtos pós-consumo para empreendimentos específicos. Apesar dos desafios, o Estado tem se destacado no cenário nacional e promovido grandes avanços no que se refere a gestão de resíduos sólidos

Social vulnerability analysis by microregions in the State of Minas Gerais, Brazil

As discussões sobre a vulnerabilidade social no contexto brasileiro são essenciais para se entender tal problemática na conjuntura contemporânea, uma vez que os debates sobre políticas públicas e sua efetivação na promoção de equidade social vêm recebendo visibilidade. Dessa maneira, a análise dessas disparidades no recorte regional, sob a perspectiva das condições de vida das pessoas, pode contribuir para apoiar as tomadas de decisões dos governantes com vista a uma melhor distribuição territorial dos recursos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo elaborar uma análise da vulnerabilidade social nas 66 microrregiões do Estado de Minas Gerais, por meio da apresentação de uma tipologia de territórios construída com 20 indicadores organizados em 5 dimensões de análise. Com uma população estimada de cerca de 21 milhões de pessoas, o estado é o quarto maior, com aproximadamente 587 km² (IBGE, 2010). A metodologia perpassa pela selecção de indicadores que determinam a vulnerabilidade social por meio dos dados de 2010 no IBGE, PNUD, DATASUS, a que se aplicou uma análise factorial de componentes principais e posterior análise de clusters. Os resultados permitem identificar as disparidades regionais e classificar em grupos as microrregiões de Minas Gerais, de acordo com o seu perfil de vulnerabilidade social. Nota-se que os valores menos favoráveis são encontrados no norte do estado e os melhores nos locais mais urbanizados e com melhores indicadores de prestação de serviços públicos.The discussions on social vulnerability in the Brazilian context are essential to understand this problem in the contemporary context, once the debates on public policies and their effectiveness have been gaining visibility. In this way, analyzing these disparities in the regional cut, from the perspective of people's living conditions, can increasingly assist in the distribution and decision-making of the rulers. Thus, the present work aims to elaborate an analysis of social vulnerability in the 66 microregions, through the presentation of a typology of territories constructed with 20 indicators organized in 5 dimensions of analysis. With an estimated population of about 21 million people, the state is the fourth largest, with approximately 587 km² (IBGE, 2010). The methodology will cover the selection of the indicators that determine social vulnerability through the 2010 data in the IBGE, PNUD, DATASUS applicated in a factorial analysis on principal components and a final cluster analysis. Through the analyzes it is possible to understand the regional disparities and to evaluate the degree of social vulnerability of Minas Gerais. It is noted that the lowest parameters are found in the north of the state and the highest in the most urbanized regions.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

PREVALÊNCIA E CORRELAÇÃO ENTRE OBESIDADE, HIPERTENSÃO ARTERIAL E A PRÁTICA DE ATIVIDADE FÍSICA

In the recent decades, obesity and overweight, important risk factors for the cardiovascular disease development, had a significant increase being the sedentarism one of the most important causes. Considering it, this study aims at analysing the prevalence of obesity and hypertension in users of CEAFiR, besides correlating BMI with SBP and DBP. For that, weight and height were collected to calculate BMI and BP of 163 subjects (114 women and 49 men) whose average age was 53.0 ± 16.1 years old. The results showed that 30.1% were classified as obese and 43.6% as overweight. Regarding to HA, 22,7% were classified in 1, 2 or 3 stages of hypertension and 7.4% as isolated systolic hypertension. Therefore, 73,7% were classified as overweight and 30.1% with hypertension. This result reinforces the importance of preventional programs aiming at orient the population, promoting positive changes in lifestyle

SOCIAL VULNERABILITY ANALYSIS BY MICROREGIONS IN THE STATE OF MINAS GERAIS, BRAZIL

doi: 10.12957/geouerj.2017.29321 As discussões sobre a vulnerabilidade social no contexto brasileiro são essenciais para se entender tal problemática na conjuntura contemporânea, uma vez que os debates sobre políticas públicas e sua efetivação na promoção de equidade social vêm recebendo visibilidade. Dessa maneira, a análise dessas disparidades no recorte regional, sob a perspectiva das condições de vida das pessoas, pode contribuir para apoiar as tomadas de decisões dos governantes com vista a uma melhor distribuição territorial dos recursos. Assim, o presente trabalho tem como objetivo elaborar uma análise da vulnerabilidade social nas 66 microrregiões do Estado de Minas Gerais, por meio da apresentação de uma tipologia de territórios construída com 20 indicadores organizados em 5 dimensões de análise. Com uma população estimada de cerca de 21 milhões de pessoas, o estado é o quarto maior, com aproximadamente 587 km² (IBGE, 2010). A metodologia perpassa pela selecção de indicadores que determinam a vulnerabilidade social por meio dos dados de 2010 no IBGE, PNUD, DATASUS, a que se aplicou uma análise factorial de componentes principais e posterior análise de clusters. Os resultados permitem identificar as disparidades regionais e classificar em grupos as microrregiões de Minas Gerais, de acordo com o seu perfil de vulnerabilidade social. Nota-se que os valores menos favoráveis são encontrados no norte do estado e os melhores nos locais mais urbanizados e com melhores indicadores de prestação de serviços públicos

PREVALÊNCIA DE SEDENTARISMO, OBESIDADE E RISCO DE DOENÇAS CARDIOVASCULARES EM FREQUENTADORES DO CEAFIR.

A obesidade e o sedentarismo são importantes fatores de risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, sendo a prática de atividade física fundamental como forma de prevenção. Para conhecer como esses fatores de risco se apresentam e permitir melhor forma de abordagem a fim de prevenção, este trabalho teve por objetivo analisar a prevalência de sedentarismo (por meio do questionário internacional de atividade física), obesidade (por meio do índice de massa corporal - IMC) e perfil de risco (por meio da relação cintura quadril - RCQ) em 74 frequentadores do Centro de Estudos e Atendimentos em Fisioterapia e Reabilitação. Os resultados encontrados mostraram 35,12% da população classificada como irregularmente ativas e sedentárias; 67,56% classificadas com sobrepeso e obesidade e 56,54% consideradas acima do ponto de normalidade para a RCQ, o que configura maior risco para doenças cardiovasculares. Desta forma, a alta prevalência de sobrepeso e obesidade bem como de indivíduos caracterizados como irregularmente ativos e sedentários, demonstra a importância de programas de prevenção que visam evitar complicações de saúde

Validation of leaf cover analysis software (LCAS) to monitor lettuce cultivated with organic fertiliser

Composting and vermicomposting are techniques used to stabilise organic waste and produce nutrient-rich fertilisers. Experiments that analyse cultures and different fertilisers applied to soil require a heavy workload and time to monitor plant development. Thus, alternative methods to facilitate this monitoring need to be created. The aim of this paper was to assess the development of lettuce cultivated with eight types of fertilisers derived from composting and vermicomposting, and to compare the traditional data collection method with leaf cover analysis software (“LCAS”). The assessed items were growth, diameter, number of leaves, fresh mass, dry mass, and leaf cover obtained using the software. Overall, the lettuce cultivars that received organic fertiliser developed better than the witness, especially in relation to treatments containing ash, such as the C4 compost (Mud, Ash and Pruning litter) and V2 vermicompost (Mud, Ash and Coffee husk). LCAS proved to be an effective tool to monitor the growth of lettuce cultivars in comparison with the traditional method since statistically the pattern of behaviour of the treatments was similar for plant cover, diameter, length, and fresh and dry masses

Concreto leve não estrutural com substituição parcial de seixo por caroço de Açaí / Lightweight non-structural concrete with partial replacement of pebble with Acaí seed

A produção da polpa de açaí tem caráter significativo no Estado do Pará, que acarreta geração de resíduo de caroço açaí, que requer atenção a destinação. Nos locais onde se prepara esse alimento, encontram-se os caroços secos amontoados, representando um resíduo a ser destinado. Com a finalidade de reduzir a quantidade de resíduos direcionados aos canais e bueiros, que obstruem e causam alagamentos, tem ocorrido a uma procura por usos alternativos do caroço. Este estudo tem objetivo de avaliar o caroço de açaí como agregado graúdo leve para aplicação em concreto leve não estrutural, sendo sua aplicação imprescindível para a redução de resíduo que seria descartado inadequadamente. A avaliação do concreto leve não estrutural com a utilização do caroço de açaí em substituição parcial ao seixo na proporção de 30/70 (caroço/seixo) ocorreu a partir de determinação da consistência pelo abatimento de tronco de cone (slump test), conforme NBR NM 67 (ABNT, 1998), massa específica, segundo a NBR 9833 (ABNT, 2008) e a NBR 9778 (ABNT, 2005), e compressão axial, em consonância com a NBR 5739 (ABNT, 2018). Verificou-se que o concreto leve não estrutural com caroço de açaí submetido à fervura obteve os melhores resultados de massa específica e resistência à compressão. E que há diferença estatística significa apenas entre as médias de resistência à compressão, quando comparadas as famílias (CLIN), (CLCCA) e (CLF). Desta maneira, este estudo indicou uma alternativa tecnológica para uso do caroço de açaí em concreto leve não estrutural

Performance and modeling of Ni(II) adsorption from low concentrated wastewater on carbon microspheres prepared from tangerine peels by FeCl3-assisted hydrothermal carbonization

The presence of heavy metals in the environment as a consequence of human activity is an issue that has caught the attention of researchers to find wastewater treatment solutions, such as adsorption. In this work, hydrochars and activated carbon microspheres are prepared from tangerine peels as carbon precursor and FeCl3 as activating and structure-directing agent in the hydrothermal carbonization, allowing to obtain hydrochar microspheres ranging from 50 to 3615 nm. In addition, a pyrochar was prepared by pyrolysis of the same precursor. The activated carbon shows the highest surface area (SBET up to 287 m2 g–1), but the basicity of the pyrochar (1.83 mmol g 1, SBET = 104 m2 g–1) was determinant in the adsorption of Ni, being considered the carbon-based material with the highest uptake capacity of Ni. Isotherm and kinetic adsorption of Ni on the most representative activated carbon microsphere, pyrochar and hydrochar microsphere are assessed by 10 and 7 models, respectively.The authors are grateful to the FCT (Foundation for Science and Technology, Portugal) and FEDER (European Regional Development Fund) under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UIDB/00690/2020). We would also like to thank the scientific collaboration under Base- UIDB/50020/2020 and Programmatic- UIDP/50020/2020 funding of LSRE-LCM, and LA/P/0045/2020 funding of ALiCE, funded by national funds through FCT and MCTES (Ministério da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, Portugal) by PIDDAC (Programa de Investimentos e Despesas de Desenvolvimento da Administraç˜ao Central, Portugal). Fernanda F. Roman and Adriano dos Santos Silva acknowledge the national funding by FCT and MIT (Massachusetts Institute of Technology, USA), and the ESF (European Social Fund) for individual research grants with reference numbers of SFRH/BD/143224/2019 and SFRH/BD/151346/2021, respectively.info:eu-repo/semantics/publishedVersio