Abstract: São Roque situa-se a 60 km de São Paulo, em uma região composta por serras e morros. A hidrografia do município é composta por bacias tributárias do Rio Tietê. A cidade se desenvolveu às margens dos córregos Aracaí e Carambeí, cujos leitos fluem em margens canalizadas até o deságue no Ribeirão Guaçu. Estes córregos, bem como o Ribeirão do Marmeleiro, encaminham resíduos, detritos e todo o volume de águas pluviais ao Ribeirão Guaçu. Em 2017, foi instalada no município uma estação de tratamento de esgoto visando a melhoria das condições de saneamento na região. Diante disso, este trabalho teve por objetivo avaliar as relações hidroquímicas quanto ao estado de trofia e demais impactos antrópicos na qualidade das águas do Ribeirão Guaçu, São Roque, SP, de modo espacial e temporal, mediante abordagem integrada de multitraçadores ambientais, situando a qualidade da microbacia hidrográfica pré e pós instalação de um sistema de coleta e tratamento de esgoto. Para avaliar a qualidade das águas dos corpos hídricos, foram efetuadas amostragens bimestrais de água superficial, obedecendo às épocas de chuva e de seca. Foram selecionados sete locais estrategicamente escolhidos e georreferenciados. As análises foram realizadas de acordo com os métodos analíticos baseados no Standard Methods for Examination of Water and Wastewater. Foram analisados parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, sendo os resultados comparados com os valores permitidos por lei. O IQA foi empregado a fim de se obter um panorama sobre a qualidade hídrica da microbacia em função da sazonalidade e um comparativo entre o período pré e pós-operação da ETE. Os pontos Marmeleiro e Guaçu 4 apresentaram maior influência antrópica. Todos os pontos analisados demonstraram-se comprometidos com contaminantes microbiológicos. Em relação aos físicos e químicos, diversos pontos apresentaram inconformidades.

Palavras-Chave: water treatment; surface waters; water pollution; microstructure; metals; turbidity; thermal conductivity; hydrogen compounds; ionic conductivity; oxygen ions; coliforms; property values; limiting values; environmental awareness; standard of living; standardization; international agréments; universe; cosmological models; evolution; public opinion; environmental policy; environmental quality; physical properties; chemical properties; brazil

SANTOS, EDDY B. dos. Relações hidroquímicas e avaliação de entradas antrópicas na qualidade das águas superficiais do Ribeirão Guaçu e afluentes, São Roque, SP. Orientador: Maria Aparecida Faustino Pires. 2018. 164 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2019.tde-18022019-140952. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29790. Acesso em: $DATA.

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Abstract: As cinzas de carvão são subprodutos da combustão de carvão mineral gerados em grandes quantidades a partir de usinas termelétricas no mundo todo. Nos últimos anos, pesquisas sobre a utilização das cinzas estão sendo desenvolvidas visando soluções sustentáveis, garantindo, assim, a preservação do meio ambiente e a saúde humana. As cinzas de carvão podem ser aproveitadas como matéria-prima para síntese de zeólita, material este que possui uma vasta gama de aplicações industriais. Em muitas dessas aplicações é requerido o uso de formas peletizadas de zeólitas. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi desenvolver um método de obtenção de zeólita de cinzas leves de carvão na forma granular e avaliar seu uso como material adsorvente. A primeira etapa deste estudo consistiu na síntese e caracterização de zeólita convencional (ZCL) e de zeólita do tipo NaA com alto grau de pureza (ZA). As cinzas leves de carvão utilizadas na síntese das zeólitas foram coletadas na Usina Termelétrica Jorge Lacerda, localizada no Estado de Santa Catarina, Brasil, o maior complexo termelétrico a carvão da América Latina. O material de partida e as zeólitas sintetizadas em pó foram caracterizados em termos da composição química, composição mineralógica, morfologia, capacidade de troca catiônica, estabilidade térmica, área superficial específica, distribuição de poros e dos grupos funcionais. As fases zeolíticas formadas por tratamento hidrotérmico foram hidroxisodalita e traços de NaX. A zeólita do tipo NaA foi sintetizada por método de duas etapas apresentando grau de pureza de 84%. O valor de capacidade de troca catiônica da zeólita A com alto grau de pureza foi aproximadamente duas vezes maior do que o valor encontrado para a zeólita convencional (1,84 meq g-1 para ZCL e 3,81 meq g-1 para ZA). Na segunda etapa, os produtos zeolíticos sintetizados neste estudo foram peletizados com a aplicação de diferentes métodos. Os grânulos de zeólitas foram formados manualmente na forma de esferas na faixa de tamanho entre 3 mm e 7 mm a partir da mistura das zeólitas em pó com um ou mais agentes aglutinantes e adição de água deionizada. As diferentes metodologias experimentais de peletização das zeólitas sintetizadas foram comparadas e avaliadas por meio da determinação da capacidade de troca catiônica dos produtos obtidos, trabalhabilidade, resistência mecânica e estabilidade em água. O método de peletização no qual as argilas caulinita e bentonita foram usadas como agentes aglutinantes, na proporção de 5% em massa cada, foi considerado o melhor para a zeólita convencional. Para a zeólita A, foi selecionado o método com 10% de bentonita. Os valores de capacidade de troca catiônica dos produtos zeolíticos foram mantidos após o processo de peletização. Posteriormente foi realizado um estudo direcionado à aplicação da zeólita granular no tratamento de água. A amostra de zeólita A com alto grau de pureza peletizada, obtida pelo método otimizado, foi selecionada para ser usada como material adsorvente no processo de adsorção de íons cádmio em solução aquosa em coluna de leito fixo. Os resultados evidenciaram a potencialidade do uso da zeólita A peletizada no tratamento de efluentes.

Palavras-Chave: adsorbents; fly ash; coal; zeolite; hydrothermal synthesis; thermal effluents; kaolinite; clays; cations; ion exchange; granular materials; pelletizing; water treatment; waste processing

BERTOLINI, THARCILA C.R. Síntese e caracterização de material zeolítico de cinzas de carvão granular e avaliação na aplicação como adsorvente. Orientador: Denise Alves Fungaro. 2019. 171 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/T.85.2019.tde-22052019-090928. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/29903. Acesso em: $DATA.

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Abstract: Desde a sua descoberta em 1953, a oxitetraciclina tornou-se a base antibiótica mais amplamente utilizada e comercializada em áreas rurais devido ao seu alto poder de ação contra as infecções bacterianas que afetam os animais. Nas fazendas, após a metabolização, o antibiótico e seus metabólitos têm sido liberados nas excreções diretamente no solo ou nos recursos hídricos. Estes compostos representam contaminação e comprometimento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas. A presença de antibióticos no ambiente tornou-se uma ameaça mundial devido à ocorrência de genes de resistência em bactérias patogênicas, vale lembrar que os métodos convencionais de tratamento de água não removem esses micropoluentes. O objetivo deste estudo foi desenvolver um processo de tratamento e decomposição do antibiótico oxitetraciclina empregando a fotodecomposição solar como fonte de energia renovável e abundante em muitas regiões brasileiras, além de poder ser utilizada em áreas rurais distantes. A otimização dos parâmetros de processo foi obtida por meio do emprego de soluções sintéticas do antibiótico preparadas em laboratório, na qual as concentrações utilizadas foram semelhantes às encontradas em literatura e diferentes proporções mássicas do semicondutor preparado a partir da hidrólise do isopropóxido de titânio e biocarvão. O TiO2 sintetizado foi analisado por microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios X (DRX) e espectroscopia por dispersão de energia (EDS). As micrografias obtidas no MEV demonstraram que o biocarvão, adicionado durante a hidrólise do isopropóxido de titânio, foi eficiente ao reduzir os aglomerados de dióxido de titânio e promoveu uma melhor adsorção de superfície com o aumento dos poros. O EDS indicou que a amostra possui preponderância para o titânio e em menor proporção para o oxigênio e carbono. O difratograma da estrutura cristalina do TiO2 preparado com adição do biocarvão indicou maior cristalinidade, conteúdo amorfo e possivelmente o maior desenvolvimento da área superficial do TiO2. Os ensaios laboratoriais permitiram uma potencialização dos parâmetros de processo da fotodecomposição, do cálculo cinético e termodinâmico, difusão intrapartícula, além dos cálculos do modelo de Elovich, comprovação da teoria de Langmuir-Hinshelwood e das isotermas. Os resultados que apresentaram as maiores porcentagens de remoção da oxitetraciclina confirmaram que a cinética de pseudo-segunda ordem obteve a maior correspondência, apresentando os maiores valores do coeficiente de Pearson (R2). Os modelos de isoterma avaliados foram os de Langmuir, Freundlich e de Redlich-Peterson, sendo que o modelo de Langmuir apresentou o maior R2. Os cálculos termodinâmicos permitiram identificar que as reações foram endotérmicas, espontâneas e apresentaram também a desordem do sistema. A quantidade ideal de TiO2 microestruturado com biocarvão para o desenvolvimento da fotodecomposição foi de 0,6 g. Com base no trabalho realizado, conclui-se que é possível atingir remoções acima de 90% da oxitetraciclina com o tratamento de água estudado, tanto em condições laboratoriais quanto em área aberta com a utilização da radiação solar natural. O estudo comprova que a fotodecomposição solar é uma tecnologia de tratamento de água eficiente para a remoção do antibiótico com a vantagem de utilizar um recurso sustentável e renovável.

Palavras-Chave: antibiotics; drugs; veterinary medicine; domestic animals; water treatment; liquid wastes; waste processing; decomposition; solar photochemistry; hydrolysis; crystal structure; titanium oxides; carbon additions; removal; thermodynamics; adsorption isotherms; sample preparation; testing; kinetic equations; dispersion relations; scanning electron microscopy; x-ray diffractometers; spectroscopy; health hazards; environmental protection; brazil

AZEVEDO, IZABELA R.C.L. Utilização da fotodecomposição solar para remoção de oxitetraciclina de águas contaminadas pela atividade pecuária. Orientador: Nilce Ortiz. 2020. 90 f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: 10.11606/D.85.2020.tde-01032021-110303. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31925. Acesso em: $DATA.

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