Purificación de agua: Eliminación de nitratos, nitritos y compuestos orgánicos utilizando catalizadores en polvo y estructurados

En el Capítulo 1 se introduce la presencia de los nitratos y nitritos en el medio ambiente y luego se describe de qué manera afecta a la salud de las personas. Además, se incluyen los métodos disponibles para su eliminación en aguas, citando sus ventajas y desventajas. Se presentan los objetivos de esta tesis.En el Capítulo 2 se describe la parte experimental de la presente Tesis. Se tiene en cuenta la preparación de los soportes, la preparación, acondicionamiento y activación de los catalizadores monometálicos y bimetálicos. Posteriormente, el capítulo finaliza con la descripción de los equipos y las condiciones experimentales con las cuales se lleva a cabo la reacción de eliminación catalítica de NO3-y NO2- y la caracterización fisicoquímica de los catalizadores empleados. También se presentan los procesos avanzados de oxidación para la degradación del ácido fórmico y las respectivas condiciones de evaluación.En el Capítulo 3 se presentan los resultados de evaluación catalítica, utilizando catalizadores bimetálicos soportados en alúmina en la reducción catalítica de nitratos y nitritos, utilizando el Pd e In como fases activas. Se muestran los resultados referentes al uso de agentes reductores alternativos, entre esos el principal en estudio, el ácido fórmico, como reemplazo al H2 gaseoso, que es el comúnmente empleado en los estudios encontrados en literatura. También se presentan los resultados de la actividad catalítica en función del cambio del método de reducción en la etapa de síntesis, y como eso afecta la actividad catalítica y selectividad hacia gas nitrógeno. Se exhibe la caracterización de estos catalizadores, frescos y usados y se relacionan sus características con la actividad catalítica obtenida. Se verificó una mayor dispersión en el catalizador reducido en fase acuosa. Además, este presenta una superficie más rica en índio que el mismo catalizador reducido en fase gas.En el mismo capítulo, se hace una comparación entre el uso de alúmina en polvo versus alúmina en pellets, con el objetivo de verificar la pérdida de actividad catalítica cuando éste es influenciado por el control difusivo en lugar del control químico. Se obtuvo una pérdida de actividad catalítica. Por otro lado, hubo una mejora en la selectividad a para el producto deseado de la reacción, el N2.En el capítulo 4 se estudia la implementación de fibras de carbono, como un soporte estructurado con distintas características y su comparación con el desempeño observado para la alúmina. Para este último fin, se sintetizan fibras de Pd con diferentes cantidades de metal17promotor, por la técnica de deposición autocatalítica. Estas se prueban con el hidrógeno como agente reductor y seguidamente con el ácido fórmico. Cuando se utilizó el hidrógeno como reductor, se observó la total conversión de nitratos en el tiempo de evaluación para las fibras de proporción Pd:In igual a 4:1 y 2:1. Los resultados obtenidos fueron relacionados con las propiedades del soporte. Sin embargo, al utilizar el ácido fórmico, se observó el mismo comportamiento antes obtenido con los pellets, es decir, una pérdida de actividad catalítica y como ventaja, una significativa mejora de la selectividad hacia gases de nitrógeno.También se presenta la síntesis de fibras monometálicas y bimetálicas con la misma fase activa (Pd y Pd, In) por la técnica de impregnación húmeda. Estos catalizadores también fueron evaluados, utilizando el ácido fórmico como agente reductor. Los catalizadores presentaron muy buena actividad catalítica para la reducción de nitritos. Sin embargo, la reducción de nitratos fue incompleta en 120 minutos. Por otra parte, la selectividad a gas nitrógeno fue cercana a los 100%, superior a la selectividad encontrada anteriormente en los estudios que emplearon hidrógeno como agente reductor.En el capítulo 5, se estudia la degradación del ácido fórmico por distintos procesos avanzados de oxidación. En ese capítulo se exhibe la eficiencia de la degradación por cuatro procesos: la fotólisis directa, la fotocatálisis heterogénea, la oxidación electroquímica y la fotoelectrooxidación. Esta etapa es requerida en el escalado del uso del ácido fórmico como agente reductor, ya que es necesario, una vez realizada la reacción de reducción para eliminar los nitratos, eliminar el remanente de fórmico en el caso de que no sea totalmente consumido durante la reducción del nitrato. Se verificó que el proceso electroquímico es el que domina la oxidación del ácido fórmico en comparación con el proceso fotoquímico y fotocatalítico. Además, el mecanismo por el cual ocurre la oxidación es mediado, es decir, debido a la generación de radicales OH en el medioTambién se presenta el mismo estudio de degradación del ácido fórmico cuando el nitrato está presente en el medio. Con respecto a la degradación del ácido fórmico, se observó un ligero incremento de la eficiencia de cada proceso visto por separado. Sin embargo, el nitrato en si no re remueve de forma eficiente durante el tratamiento por los procesos avanzados de oxidación del ácido fórmico, y en los casos en que se redujo, generó predominantemente el amonio.En el capítulo 6, se presenta la aplicación del catalizador que presentó el mejor compromiso entre actividad catalítica y selectividad, de los estudiados en el capítulo 3, a la18desnitrificación de aguas naturales, con el objetivo de evaluar la posibilidad de la pérdida de actividad catalítica en condiciones reales de operación, estudiando la interferencia producida por iones como cloruros, sulfatos, sodio, calcio entre otros, en el desempeño catalítico y selectividad. Se evalúa la performance de los catalizadores utilizando agua ?real? extraída de distintos lugares de Argentina. La concentración de iones en las aguas naturales interfiere en la actividad del catalizador para la eliminación de nitratos. Se observó un efecto negativo de la presencia de iones en las aguas naturales, pero no se encontró un grupo específico, entre los compuestos que se caracterizaron, en el cual se pueda relacionar con los resultados de actividad catalítica encontrados. Finalmente, en el capítulo 7 se presentan las conclusiones generales de la tesis, así como también, perspectivas futuras.Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentin

Operating parameters on biological nitrogen removal of water by simultaneous nitrification and denitrification

O nitrogênio é um dos contaminantes mais importantes presentes nas águas residuais. As alternativas tecnológicas mais usuais para o tratamento de águas contendo esse composto lançam mão do ciclo bioquímico do nitrogênio, o qual se sustenta em dois processos, a nitrificação e a desnitrificação. Dentre os parâmetros que influenciam na remoção de nitrogênio, podemos citar a concentração de oxigênio dissolvido, relação carbono/nitrogênio, temperatura, pH entre outros. Este trabalho apresenta uma revisão sobre a remoção biológica de nitrogênio das águas e os principais parâmetros que influenciam na sua remoção, dando ênfase ao processo de nitrificação e desnitrificação simultânea.Nitrogen is one of the most important contaminants present in wastewater. The most common alternative technologies for the treatment of waters containing this compound lay hold of the biochemical cycle of nitrogen, which is based on two processes, nitrification and denitrification. Among the parameters that influence the removal of nitrogen, we can mention the concentration of dissolved oxygen, carbon/nitrogen ratio, temperature, pH, and other relationships. This paper presents an overview of the biological nitrogen removal of water and the main parameters that influence the removal, emphasizing the simultaneous nitrification and denitrification process.Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica ; ArgentinaFil: Bernardes, Andrea Moura. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Meneguzzi, Álvaro. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasi

Nitrate reduction by electrochemical processes using copper electrode: Evaluating operational parameters aiming low nitrite formation

This work aims to present different electroreduction and electrocatalytic processes configurations to treat nitrate contaminated water. The parameters tested were: current density, cell potential, electrode potential, pH values, cell type and catalyst use. It was found that the nitrite ion is present in all process variations used, being the resulting nitrite concentration higher in an alkaline pH. The increase in current density on galvanostatic operation mode provides a greater reduction of nitrate (64%, 1.4 mA cm-2) if compared to the potentiostatic (20%) and constant cell potential (37%) configurations. In a dual-chamber cell the nitrate reduction with current density of 1.4 mA cm-2 was tested and obtained as a NO3- reduction of 85%. The use of single chamber cell presented 32 + 3% of nitrate reduction, indicating that in this cell type the nitrate reduction is smaller than in dual-chamber cell (64%). The presence of a Pd catalyst with 3.1% wt. decreased the nitrite (1.0 N-mg L-1) and increased the gaseous compounds (9.4 N-mg L-1) formation. The best configuration showed that, by fixing the current density, the highest nitrate reduction is obtained and the pH presents a significant influence during the tests. The use of the catalyst decreased the nitrite and enhanced the gaseous compounds formation.Fil: Beltrame, Thiago Favarini. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Ferreira, J. Z.. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Marchesini, Fernanda Albana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Bernardes, Andrea Moura. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasi

Tratamiento de concentrados de nitrato de plantas de desalinización de agua por reducción catalítica: utilización de catalizador Pd, In/Al2O3 de baja carga metálica

El nitrato es un contaminante persistente en aguas superficiales y subterráneas. Entre las posibles técnicas de tratamiento, se ha propuesto la reducción catalítica. El objetivo de este trabajo es analizar la posibilidad de tratar agua con una alta concentración de nitrato, utilizando el proceso de reducción catalítica, a través del uso de un catalizador con baja carga metálica (Pd:In/γ-Al2O3, 1:0.25 %wt). Además se evaluó la eliminación del nitrato utilizando ácido fórmico como agente reductor, como una forma a aportar nueva información sobre la aplicación de este ácido en concentrados provenientes de electrodiálisis. De las condiciones evaluadas, los pH 4 y 5 fueron las mejores condiciones encontradas para obtener total conversión de nitratos. De las condiciones que promovieron total reducción del nitrato, la mejor selectividad hacia N2 fue obtenida a pH 4 (97,1%). La caracterización de los catalizadores mostró que las partículas metálicas están bien dispersas en la superficie. Este estudio sugiere que el ácido fórmico puede ser utilizado con alta eficiencia en la reducción catalítica de concentrados de electrodiálisis. Además, la baja carga metálica utilizada presentó resultados muy prometedores para futuras aplicaciones.Nitrate is a persistent contaminant in ground and surface water. Among the possible treatment techniques, the catalytic reduction was proposed as promissory one. This work aims to treat water with high nitrate concentration with catalytic reduction process, using low noble metal loading catalyst (Pd:In/γ-Al2O3, 1:0.25 %wt ).In addition, the elimination of nitrate was evaluated using formic acid as a reducing agent, in order to provide new information about the application of formic acid in electrodialysis concentrates. Between studied conditions, the pH 4 and 5 were found as the best ones to obtain total nitrate conversion. The best selectivity towards N2was obtained at pH 4 (97.1%). The catalysts characterization showed that metallic nanoparticles are homogeneously dispersed on the surface. This study showed that formic acid could be used with high efficiency for the catalytic reduction of nitrates concentrates. In addition, the low metal loading used in the catalysts presented very promising results in future applications.Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Bernardes, A. M.. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Miro, Eduardo Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Marchesini, Fernanda Albana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaXXVI Congresso Iberoamericano de CatáliseCoimbraPortugalSociedade Portuguesa de QuímicaUniversidade de Coimbr

Eliminación catalítica de nitratos empleando catalizadores bimetálicos de Pd/In y ácido fórmico como agente reductor: estudio de la aplicación a muestras de aguas naturales de la región del litoral argentino

El ion nitrato es un contaminante silente de las aguas de la región del Litoral argentino. Su consumo crónico se asocia al desarrollo de diversos tipos de enfermedades tales como para neonatos el síndrome del niño azul y para adultos se lo reconoce como un disparador de diferentes tipos de cáncer. Existen numerosas tecnologías para la disminución de la concentración de nitratos en el agua, entre ellas se pueden enumerar la desnitrificación biológica, la osmosis inversa y la electrodiálisis. Todas estas tecnologías están bien desarrolladas y puestas a punto en lo que respecta a su aplicación, pero por ejemplo las dos últimas generan concentrados de iones que es necesario tratar antes de verterlos en el medio ambiente. La tecnología catalítica, que aún no es ampliamente difundida, propone un método avanzado de eliminación de nitratos a través del uso de catalizadores bimetálicos, dupla Pd:In, soportados en óxidos de alta superficie, por ejemplo Al2O3, que en presencia de un reductor catalizan la reducción de los nitratos en forma selectiva hacia N2(g). En este capítulo se presentan los resultados obtenidos de la aplicación de un catalizador de Pd,In/Al2O3 1:0,25 %wt, para la eliminación de nitratos, empleando ácido fórmico como fuente alternativa de hidrógeno y como agente amortiguador del pH en forma simultánea. Se obtuvieron excelentes conversiones en las muestras sintéticas de agua (100% de conversión a los 120 min y buena selectividad a N2 (g)) pero en las muestras reales la presencia de los iones naturales actuó negativamente sobre la capacidad catalítica del sistema reduciendo las conversiones de nitrato. Es necesario el estudio sistemático del efecto de los iones presentes en el agua sobre el sistema catalítico.O íon nitrato consiste em um poluente das águas da região do litoral argentino. Seu consumo está associado ao desenvolvimento de diferentes tipos de doenças, como a síndrome do bebê azul e, para adultos, consiste em uma molécula potencialmente cancerígena. Existem inúmeras tecnologias para reduzir a concentração de nitratos na água, entre as quais a desnitrificação biológica, a osmose reversa e a eletrodiálise. Todas essas tecnologias são bem desenvolvidas e aperfeiçoadas em termos de sua aplicação, mas, por exemplo, a osmose reversa e a eletrodiálise geram concentrados do íon que necessitam de posterior tratamento. A tecnologia catalítica, que ainda não é muito difundida, propõe um método avançado de remoção do nitrato por meio da utilização de catalisadores bimetálicos, Pd:In, suportados em óxidos de alta superfície, por exemplo, Al2 O3 , que na presença de um redutor proporciona seletividade para N2(g). Neste capítulo são apresentados os resultados da utillização de Pd,In/Al2 O3 1:0,25% em peso, para a remoção de nitratos, utilizando ácido fórmico como fonte alternativa de hidrogénio e, simultaneamente, como agente para controle de pH. Excelentes conversões foram obtidas em amostras de água sintética (conversão a 100% em 120 minutos e uma boa selectividade em N2(g)), mas em amostras reais a presença de outros íons presentes atuaram de forma negativa sobre a capacidade do sistema catalítico, reduzindo as conversões de nitrato. Logo faz-se necessário um estudo sistemático do efeito dos íons presentes na água sobre o sistema catalítico.Fil: Miranda Zoppas, Fernanda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Beltrame, Thiago. Universidade Federal de Santa Maria; BrasilFil: Bernardes, Andrea Moura. Pontificia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Miro, Eduardo Ernesto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; ArgentinaFil: Marchesini, Fernanda Albana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera". Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica "Ing. José Miguel Parera"; Argentin

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear un derstanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5–7 vast areas of the tropics remain understudied.8–11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world’s most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepre sented in biodiversity databases.13–15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may elim inate pieces of the Amazon’s biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological com munities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple or ganism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region’s vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most ne glected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lostinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Educomunicação e suas áreas de intervenção: Novos paradigmas para o diálogo intercultural

oai:omp.abpeducom.org.br:publicationFormat/1O material aqui divulgado representa, em essência, a contribuição do VII Encontro Brasileiro de Educomunicação ao V Global MIL Week, da UNESCO, ocorrido na ECA/USP, entre 3 e 5 de novembro de 2016. Estamos diante de um conjunto de 104 papers executivos, com uma média de entre 7 e 10 páginas, cada um. Com este rico e abundante material, chegamos ao sétimo e-book publicado pela ABPEducom, em seus seis primeiros anos de existência. A especificidade desta obra é a de trazer as “Áreas de Intervenção” do campo da Educomunicação, colocando-as a serviço de uma meta essencial ao agir educomunicativo: o diálogo intercultural, trabalhado na linha do tema geral do evento internacional: Media and Information Literacy: New Paradigms for Intercultural Dialogue

Pervasive gaps in Amazonian ecological research

Biodiversity loss is one of the main challenges of our time,1,2 and attempts to address it require a clear understanding of how ecological communities respond to environmental change across time and space.3,4 While the increasing availability of global databases on ecological communities has advanced our knowledge of biodiversity sensitivity to environmental changes,5,6,7 vast areas of the tropics remain understudied.8,9,10,11 In the American tropics, Amazonia stands out as the world's most diverse rainforest and the primary source of Neotropical biodiversity,12 but it remains among the least known forests in America and is often underrepresented in biodiversity databases.13,14,15 To worsen this situation, human-induced modifications16,17 may eliminate pieces of the Amazon's biodiversity puzzle before we can use them to understand how ecological communities are responding. To increase generalization and applicability of biodiversity knowledge,18,19 it is thus crucial to reduce biases in ecological research, particularly in regions projected to face the most pronounced environmental changes. We integrate ecological community metadata of 7,694 sampling sites for multiple organism groups in a machine learning model framework to map the research probability across the Brazilian Amazonia, while identifying the region's vulnerability to environmental change. 15%–18% of the most neglected areas in ecological research are expected to experience severe climate or land use changes by 2050. This means that unless we take immediate action, we will not be able to establish their current status, much less monitor how it is changing and what is being lost