Tratamento de efluentes líquidos através de adsorção e oxidação catalítica utilizando catalisadores mistos de ferro e manganês

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química.A presença de compostos não biodegradáveis em efluentes líquidos é um dos principais problemas nas estações de tratamento de efluentes. Soluções ao tratamento biológico convencional por lodos ativados têm sido investigadas. As principais alternativas são os processos oxidativos avançados (POA#s). A maior parte destes POA#s requer condições de pH ácido ou elevado consumo de H2O2 para decompor compostos orgânicos. Neste trabalho foi realizado um estudo cinético da adsorção, oxidação e peroxidação catalítica do corante azo vermelho Procion HE7B utilizando catalisadores de ferro e manganês sintetizados em laboratório, calcinados a temperatura de 600, 700 e 800ºC. A cinética de degradação da molécula de corante foi acompanhada em reator descontínuo, com agitação constante, a 25ºC e pH 6.0. Este valor corresponde ao ponto de carga zero do sólido. Resultados prévios indicaram que em pH 6.0 a capacidade de adsorção da monocamada é baixa, com valor igual a 5,43 mg.g-1. Em seguida, peróxido de hidrogênio era adicionado ao meio reacional em concentração inicial previamente determinada. Em intervalos regulares de tempo, era determinada a degradacão da molécula de corante e também medida a concentração de carbono orgânico total. A atividade catalítica do sólido para decompor peróxido foi medida em equipamento volumétrico (Shaheen W.M e Selim M.M, 1998), utilizando-se diferentes dosagens de catalisador. Os resultados mostraram que os catalisadores decompõem rapidamente o peróxido de hidrogênio obedecendo o modelo cinético de pseudo-primeira ordem em relação à concentração de peróxido de hidrogênio e em relação à dosagem de catalisador. A constante cinética da reação global dos catalisadores obedeceu ao modelo de segunda ordem. FeMn600ºC demonstrou constante cinética igual a 3,31x10-6 L.mg-1.s-1, ligeiramente superior aos catalisadores FeMn700ºC e FeMn800ºC com constantes cinéticas iguais a 2,98x10-6 e 2,8x10-6 L.mg-1.s-1, respectivamente. Os resultados indicam que o uso deste catalisador possibilita a decomposição catalítica do corante vermelho Procion H-E7B em condições de pH neutro, com baixo consumo de peróxido de hidrogênio, indicando-se uma alternativa de tratamento aos demais POA'sThe presence of non-biodegradable compounds in wastewater is one of the major problems in effluent treatment plants. Solutions to conventional biological treatment by activated sludge has been investigated. The main alternatives are the advanced oxidation processes (AOP's). Most of these AOP's requires conditions of acid pH or high consumption of H2O2 to decompose organic compounds. In this work was performed a kinetic study of adsorption, catalytic oxidation and peroxidation of azo dye Procion Red H-E7B using iron and manganese catalysts synthesized in laboratory, annealed at a temperature of 600, 700 and 800 ºC. The degradation kinetics of the dye molecule was followed in batch reactor with constant stirring at 25 °C and pH 6.0. This value corresponds to the point of zero charge of the solid. Previous results indicated that at pH 6.0 the adsorption capacity of the monolayer is low, with value equal to 5.43 mg.g-1. Then, hydrogen peroxide was added to reaction medium at a predetermined initial concentration. At regular intervals of time, was determinated the degradation of the dye molecule and also measured the concentration of total organic carbon. The catalytic activity of the solid to decompose hydrogen peroxide was measured in volumetric equipment (WM Shaheen and MM Selim, 1998), using different dosages of catalyst. The results showed that the catalysts decompose hydrogen peroxide quickly, obeying the kinetic model of pseudo-first order in relation to the concentration of hydrogen peroxide and in relation of catalyst dosage. The kinetic constant of the global reaction of the catalyst, followed to the second order model. FeMn600 ºC revealed kinetic constant equal to 3.31 x10-6 L.mg-1.s-1, slightly higher than the catalysts FeMn700 ºC and FeMn800 ºC with kinetics constants equal to 2.98 x10-6 and 2.8 x10-6 L.mg-1.s-1, respectively. The results indicate that the use of this catalyst allows the catalytic decomposition of the dye Procion Red H-E7B under conditions of neutral pH, with low consumption of hydrogen peroxide, giving it an alternative treatment to other AOP's

Síntese, caracterização e atividade catalítica de nanopartículas de óxidos de ferro para a ozonização de sulfametoxazol

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2014.Nanopartículas de ferro têm demonstrado bom desempenho como catalisadores e são amplamente utilizadas em diferentes reações químicas, inclusive para degradação de fármacos. É reportado na literatura que oozônio é uma alternativa eficaz para o tratamento de poluentes emergentes, devido ao seu poder oxidante. No entanto, reduzidas taxas de mineralização constituem um verdadeiro empecilho para a popularização deste sistema, sendo a utilização de processos catalíticos capaz de promover um aumento na eficiência do processo de ozonização quanto à remoção de carga orgânica. O objetivo deste trabalho é a síntese, caracterização e aplicação de catalisadores de óxidos de ferro (goetita a-FeOOH e hematita Fe2O3) na ozonização catalítica de sulfametoxazol. Foram preparados catalisadores de óxido de ferro (H300, H400, H600 e H800) que se diferenciam a partir da temperatura aplicada no tratamento térmico da goetita, proveniente da drenagem ácida de mina (DAM) da Carbonífera Criciúma/SC. Testes de atividade catalítica a 25ºC e pH 5.5, mostraram que o catalisador H600 resultou na maior mineralização do sulfametoxazol (71%), seguido do H300 com 55%. O catalisador H600 foi utilizado para avaliação da influência do pH na reação de mineralização do sulfametoxazol. Os resultados obtidos foram superiores para pH 12.0 com 96.7% de remoção de matéria orgânica em 2 horas. Reações de ozonização com pH>12.0 são efetivamente consideradas como processos oxidativos avançados (POAs), já que ocorrem por via indireta, por meio da produção de um forte agente oxidante, o radical HO?. Para pH 5.5 a remoção foi de 70.7% em 2 horas, com a vantagem de não ser necessário ajuste ao meio reacional. Para avaliação da dosagem do catalisador o catalisador H600 foi testado em pH 5.5 e 12.0. Os resultados para ambos os pHs mostram que a mineralização nas concentrações de catalisador de 0.25 e 0.50 g.L-1 são similares. Os catalisadores preparados neste trabalho se mostraram eficientes para a mineralização de sulfametoxazol, e possuem a vantagem de serem produzidos a partir de matéria-prima abundante e de baixo custo.Abstract : Iron nanoparticles have showngood performance as catalysts and are widely used in chemical reactions, including drugs degradation. It is reported in literature that ozone is an effective alternative for the emerging pollutants treatment. However, reduced mineralization rates constitute a real obstacle to the popularization of this system, and the catalytic processes can promote an increase in the ozonation process as the organic load removal. The subject of this work is the synthesis, characterization and application of catalytic iron oxides (goethite a-FeOOH and hematite Fe2O3) in the sulfamethoxazole (SMX) catalytic ozonation. Iron oxide catalysts were prepared (H300, H400, H600 and H800) that differ from the temperature applied for the thermal treatment of goethite, from the Carbonífera Criciúma´s acid mine drainage (AMD). Catalytic activity at 25ºC and pH 5.5 showed that the H600 catalyst has higher SMX mineralization (71%), followed by H300 with 55%. The H600 catalyst was used to assess the pH influence on the SMX mineralization. The best results were obtained at pH12.0 with 96.7% of organic matter removal in 2 hours. Ozonation reaction sat pH>12.0 are effectively considered as advanced oxidation processes. This occurs from indirect pathway, through the production of a strong oxidizing agent, HO? radical. To pH 5.5 the organic matter removal was equal to 70.7% in 2 hours, with the advantage of not having to adjust to the reaction medium. To evaluate the catalyst dosage, H600 was tested at pH 5.5 and 12.0. The results showed that SMX mineralization are similar to 0.25 and 0.50 g.L-1 catalyst concentration. Toxicity analyses show that after the reaction end products are innocuous. The catalysts synthesized in this work were effective for the SMX mineralization and have the advantage of being produced by abundant and low cost raw materials

LEGAL AND NORMATIVE INSTRUMENTS IN CIVIL CONSTRUCTION WASTE MANAGEMENT IN BRAZIL

Civil construction waste (CCW) cause to financial and logistical problems and is environmentally degrading. This work describes the legal basis and guidelines governing the management of CCW in Brazil. The Brazilian legal framework in the area began around 1981, with the National Environmental Politics. However, only in 2010 was promulgated the National Politics on Solid Waste (PNRS). In an innovative way, the PNRS establishes an order of priority for waste management, from non-generation to treatment and waste disposal. The National Environmental Council (CONAMA) through resolution 307/02 establishes guidelines, criteria and procedures for the management of CCW. Later, some items and articles of this resolution were changed by the Resolutions 348/04, 431/11, 448/12 and 469/15. On the other hand, the Brazilian Association of Technical Standards through the (NBR) 10004 defines waste and classifies them according to the physical nature, chemical composition and potential risk to the environment. In 2004, it published a set of norms referring to the solid waste of the civil construction stands out NBR 15114, 15115 and 15116. Finally, there is a legal and technical structure that guides and norms the management of CCW in the country, with emphasis on PNRS and CONAMA Resolution 307/02

CARACTERÍSTICAS DE FILMES MULTICAMADAS PARA ACONDICIONAMENTO DE SALSICHAS RESFRIADAS SEGUNDO A QUALIDADE MICROBIOLÓGICA

Produtos resfriados são de alto valor agregado no mercado, normalmente acondicionados a vácuo em embalagens plásticas, de multicamadas com estruturas de alta e média barreira que minimizam o contato do produto com o oxigênio e, consequentemente, prolongam sua vida útil. Salsichas resfriadas hot dog e de frango fazem uso desse tipo de estrutura para que o acondicionamento seja eficaz e apresentável ao consumidor. Análises de módulo secante 2%, tração, perfuração e microbiológica para microrganismos psicotróficos foram realizadas em filmes tampas e fundos, constatando que ambas atendem a necessidade do mercado. Com uso da estrutura de média barreira as empresas que fazem utilização da estrutura de alta barreira podem fazer a substituição diminuindo seus custos e melhorando a qualidade das propriedades mecânicas

CARACTERIZAÇÃO DE ÓLEO DE SEMENTE UVA EXTRAÍDO A FRIO

Bagaço é o subproduto do processo de produção de vinho que consiste da mistura de semente e casca da uva. A conversão desses subprodutos possuem valor agregado que é consideravelmente interessante para a indústria do vinho que gera cerca de 13-14 milhões de toneladas de bagaço por ano. Um desses subprodutos é o óleo de semente de uva, onde após a separação das sementes do bagaço é possivel realizar a extração do óleo. Em escala industrial, o óleo é extraído por compressão mecânica contínua ou por um processo solvente, porém devido a maior qualidade do óleo, a pressão mecânica é preferida (menor temperatura de processo, sem solvente), embora obtenham rendimentos mais baixos (de 55 a 95%). O óleo de semente de uva possui elevada concentração de ácidos graxos poliinsaturados como o ácido linoléico e oleico, sendo assim, este tipo de óleo mostra ser eficiente na redução do colesterol e de doenças cardiovasculares. O trabalho objetivou avaliar o método de extração a frio, além de determinar a composição química e características do óleo de sementes obtido de uvas Isabel (Vitis labrusca). Os resultados mostraram que óleo produzido a partir de uvas da região Meio-Oeste do estado de Santa Catarina se assemelha aos produzidos por sementes de uva Européias e tem em sua constituição um alto teor de ácidos graxos insaturados, como o linoléico (72,2%) e oléico (16,5%). Este estudo demonstra que essas sementes possuem potencial para serem utilizadas como matéria-prima para produção de óleo rico em compostos com efeitos positivos para a saúde humana

EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DO ÓLEO DE SEMENTE DE UVA PRODUZIDO NA REGIÃO MEIO-OESTE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

O Meio-Oeste do estado de Santa Catarina é a uma das regiões mais promissoras na elaboração de industrializados derivados da uva. A produção de óleo de sementes de uvas é uma ótima alternativa para o aproveitamento desse resíduo que atualmente é desperdiçado pelas indústrias de sucos e vinhos. Esse óleo apresenta em sua composição o ácido linoléico um ácido graxo essencial para o bom funcionamento do organismo humano. Este trabalho objetivou estudar os métodos de extração a frio e utilizando solventes, além de determinar a composição química e características de óleo de sementes de uva Isabel (Vitis labrusca). O maior rendimento de extração foi observado utilizando o método Soxhlet (13,16%). A composição de ácidos graxos do óleo extraído a frio e por Soxhlet é constituída por ácido linoléico (72,45% e 71,41%), ácido oleico (15,77% e 16,33%), ácido palmítico (6,78% e 7,20%) e ácido esteárico (3,80% e 3,78%), respectivamente. Além disso, o óleo de semente de uva demonstrou ser uma boa fonte de ácidos graxos poli-insaturados (acima de 70%) enquanto que para ácidos graxos monoinsaturados e ácidos graxos saturados os valores foram baixos (em torno de 16% e 11%, respectivamente). Os compostos fenólicos encontrados nas sementes de uva apresentam propriedades antioxidantes, sendo encontrado 0,06 mg de polifenóis totais em ácido gálico/g de óleo. Este estudo demonstra que essas sementes possuem potencial para serem utilizadas na produção de óleo rico em compostos com efeitos positivos para a saúde humana

AVALIAÇÃO PARA IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA DE GESTÃO DA GARANTIA DA QUALIDADE EM UMA EMPRESA DE FRACIONAMENTO DE AZEITONAS

Segundo a portaria n. 1428, do Ministério da Saúde, de 26 de novembro de 1993, as Boas Práticas de Fabricação são fundamentais para criação de um padrão de qualidade, criando uma identidade ao produto, comprovadas através de inspeções e investigações em seus processos de fabricação. A qualidade, visando à segurança alimentar, vem se tornando uma busca constante, visto as exigências do consumidor moderno e do mercado. Desta forma, o presente estudo tem por objetivo realizar uma análise para a implantação de um sistema de gestão da qualidade em uma empresa de fracionamento de azeitonas importadas. Foi aplicada uma lista de verificação determinada pela Anvisa para a identificação de pontos não conformes. Antes mesmo da verificação, a empresa já se mostrou interessada na implantação do programa de Boas Práticas. De acordo com os resultados, foram apontadas sugestões de melhoria e autocontroles como forma de garantia da qualidade do produto final

O Silenciamento Histórico das Mulheres da Amazônia Brasileira

This study analyzes some historical aspects of the Brazilian Amazon, reporting colonizing characteristics that led to greater gender inequality in the region and high rates of violence against women. It seeks to expose peculiarities of the process of predatory occupation of the region and to highlight the silencing of amazon women as a State policy. Thus, this paper seeks to produce a critical text on the process of sacking the Amazon, emphasizing the perpetuation of stereotypes that until now support the silencing and violence against women.Este trabalho analisa aspectos históricos da Amazônia Brasileira, relatando características colonizadoras que levaram a uma maior desigualdade de gênero na região e a altos índices de violência contra a mulher. Busca-se expor especificidades do sistema de ocupação predatória da região e destacar o silenciamento da mulher amazônica como política de Estado. Assim, este trabalho procura produzir um texto crítico sobre o processo de saque da Amazônia, apontando a perpetuação de estereótipos que até hoje sustentam o silenciamento e a violência contra a mulher.El presente trabajo analiza algunos aspectos históricos de la Amazonía brasileña, planteando características colonizadoras que llevaron a una mayor desigualdad de género en la región y a altos índices de violencia contra la mujer. Se busca exponer particularidades del sistema de ocupación predatoria de la región y destacar el silenciamiento de la mujer amazónica como política de Estado. Así este trabajo busca aportar con un texto crítico sobre el proceso de saqueo de la Amazonía, apuntando a la perpetuación de estereotipos que hasta hoy sostienen el silenciamiento y la violencia contra la mujer

ESTUDO PARA IMPLANTAÇÃO DE UMA UNIDADE PILOTO PARA RECUPERAÇÃO DE SUBPRODUTOS DA INDÚSTRIA DE SUCO DE UVAS

As indústrias alimentícias brasileiras produzem muitos resíduos com alto valor agregado, trazendo benefícios para a indústria, o homem e o meio ambiente. Muitos frutos comestíveis são processados para fabricação de sucos naturais e concentrados, doces em conserva, polpas e extratos, os quais possuem sementes que são, muitas vezes, descartadas sendo que poderiam ser utilizadas para minimizar o desperdício de alimentos. As uvas estão entre as frutas mais nutritivas consumidas pela humanidade, sendo aproveitadas, principalmente, a polpa e a semente. Essas são consumidas in natura ou utilizadas como matéria-prima na fabricação de vinhos, sucos, geleias e passas. Seus rejeitos podem ser processados e reutilizados por outras indústrias, como a alimentícia, a cosmética, a farmacêutica e a de tintas. Os resíduos sólidos da uva processada industrialmente e que possuem interesse econômico são o engaço, o bagaço, sementes, material filtrado dos líquidos e outros. Dessa forma, o objetivo deste trabalho é fazer um revisão bibliográfica das principais metodologias de extração de óleo de semente, tendo a semente de uva como matéria-prima em potencial.Palavras-chave: Extração. Semente de uva. Resíduos