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Aceito
Dissertações/Teses

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2021
Descrição
  • JOSÉ EMÍLIO DE JESUS JÚNIOR
  • ESTUDO TEÓRICO COMPARATIVO DO DESEMPENHO DO PROCESSO UV/H2O2 EM BATELADA
  • Orientador : BRUNO SANTOS SOUZA
  • Data: 30/11/2021
  • Dissertação
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  • Diversas finalidades tem motivado estudiosos, nas últimas décadas, a utilizar o tratamento oxidativo avançado de UV/H2O2 empregando diferentes configurações de reatores, condições operacionais e distintas matrizes aquosas. Assim, este estudo trabalhou com dados secundários publicados em meios acadêmicos que puderam ser analisados estatisticamente e utilizados sob a forma de indicadores de desempenho para o processo em batelada de UV/H2O2, e dessa forma ter uma maior compreensão dos projetos e realizar uma comparação justa entre os diferentes processos. Foram compilados dados provenientes de 60 publicações que empregaram 6 tipos diferentes de configurações de fotorreatores (o mais comum era do tipo fotorreator cilíndrico). Os parâmetros coletados (potência, constante cinética, pH, volume do reator, tempo de reação, quantidade inicial de H2O2, concentração inicial do contaminante alvo e eficiência de degradação) puderam ser utilizados em indicadores, sendo selecionados para serem comparados: custo energético do tratamento, consumo de energia específico (SEC), rendimento no espaço-tempo (STY), rendimento fotocatalítico no espaço-tempo (PSTY), e taxa de degradação (r’). O estudo de componentes principais revelou que o processo de UV/H2O2 possui como variáveis mais relevantes: matriz aquosa, tempo de tratamento, pH, constante cinética k, SEC, quantidade inicial de H2O2, STY, PSTY e r’. Os gráficos do tipo boxplot permitiram observar que a distribuição dos dados das variáveis sofria muito em função das diferenciações empregadas pelos projetos de tratamento de UV/H2O2. Infelizmente, o teste de correlação de Pearson não indicou haver uma correlação linear forte entre as variáveis estudadas, no entanto, uma análise da correlação entre as variáveis empregando gráficos de contorno, permitiu identificar regiões operacionais que compreendiam a maior eficiência para o tratamento de degradação, ou seja, valores desejáveis ao projeto em batelada de UV/H2O2, a saber: concentração inicial do contaminante (< 0,002 mol.L-1), k (> 0,7 min-1), STY (< 70 mol.cm-3.s-1), SEC (< 700 W.s.cm-3), PSTY (< 700 mol.W-1.s-1), custo energético (entre R$ 0,07 e 0,17), tempo de tratamento (> 7 h), r’ (> 15.000 mol.min-1), quantidade inicial de H2O2 (> 1,2 g.mol-1) e o pH, que não era afetado diretamente no processo.

  • ALINE NUNES DOS SANTOS
  • AVALIAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DE FÁRMACOS ISOLADOS E EM MISTURA PARA ORGANISMOS AQUÁTICOS
  • Orientador : ANDREA NOVELLI
  • Data: 27/08/2021
  • Dissertação
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  • Os fármacos são micropoluentes amplamente utilizados no mundo e que ao longo das últimas décadas o consumo vem aumentando, gerando uma grande preocupação quanto aos riscos ambientais causados por tais contaminantes. Contudo, pouco ainda se sabe sobre os efeitos adversos que esses compostos sozinhos ou em uma mistura, podem ocasionar nos ecossistemas aquáticos induzido a subestimar os efeitos subletais que podem ocorrer a longo prazo, uma vez que a entrada destes contaminantes nos sistemas aquáticos é intermitente. Os efeitos tóxicos dos fármacos sinvastatina (SIN), metformina (MET) e clindamicina (CLI) isolados e em mistura foram avaliados sobre os organismos zooplanctônicos Daphnia similis e Ceriodaphnia silvestrii. Para isso, foram realizados testes de toxicidade aguda e crônica com os compostos isolados, já para os testes com mistura foi avaliado a toxicidade aguda. Os resultados obtidos demostram que o que tanto D. similis quanto C. silvestrii foram mais sensíveis a SIN quando comparado aos outros fármacos da seguinte forma. Nos testes de toxicidade crônica com a C. silvestrii ocorreu uma redução significativa na reprodução para os fármacos SIN, MET e CLI nas concentrações a partir de 20 µg/L, 6,4 mg/L e 20 mg/L, respectivamente. Para os testes de toxicidade de mistura com a D. similis e C. silvestrii foram preditos pelos modelos de adição de concentração (CA) e ação independente (IA). Foi possível descrever interações toxicológicas que ocorreram entre os fármacos em ação combinada, como sinergismo e antagonismo. Nesse sentido, não restam dúvidas de que a presença dos fármacos em ambientes aquáticos deve ser cada vez mais investigada e que os efeitos tóxicos individuais destes contaminantes podem subestimar os impactos reais desses compostos em ecossistemas aquáticos.

  • SOANNE HEMYLLE DE JESUS SANTOS
  • PROPOSTA DE LOGÍSTICA REVERSA PARA CARTUCHOS DE TONER NO MUNICÍPIO DE ARACAJU/SE
  • Orientador : JOSE JAILTON MARQUES
  • Data: 25/08/2021
  • Dissertação
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  • O Brasil possui uma legislação ambiental relativamente favorável à preservação e conservação ambientais, a exemplo da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), que contempla o arcabouço legal no tocante à gestão e gerenciamento dos resíduos sólidos no País. Um dos mais importantes instrumentos contidos na Lei refere-se à implementação de sistemas de logística reversa (LR) de seis tipos de cadeias produtivas, dentre as quais se situam os resíduos de equipamentos eletroeletrônicos (REEE). Nesse contexto, enquadra-se o objeto deste estudo: os cartuchos de toner, que possuem uma estrutura complexa e, quando destinados de modo inadequado, podem provocar efeitos deletérios ao meio ambiente, sobretudo à saúde humana. Assim, o estudo teve como objetivo propor um programa de logística reversa para os cartuchos de toner no município de Aracaju (SE). Para tanto, foi desenvolvida uma pesquisa descritiva e exploratória para mapear os stakeholders do processo de LR presentes na área em estudo, tais como: comerciantes, órgãos públicos, recicladores, cooperativas de catadores e, especialmente, os geradores de grande porte, uma vez que esse suprimento é utilizado em impressoras de alta capacidade de impressão. Em seguida, aplicaram-se questionários sobre o objeto de estudo e efetuou-se a análise das informações coletadas através da estatística descritiva (média, mediana, desvio, variância), para observar se há normalidade nos dados, além da estatística inferencial (alfa de Cronbanch, correlação de Spearman). Ademais, gerou-se um índice geral para cada empresa (IGk) que considerou as respostas mais adequadas para cada questão e assim observou-se o comportamento das empresas através do intervalo de confiança (IC). A partir do diagnóstico proferido e das experiências observadas no contexto nacional e internacional, discorreu-se a proposição do programa de logística reversa dos cartuchos de toner pós-consumo. Nessa perspectiva, constatou-se que os questionários demonstraram ser eficientes, pois apresentaram valores de consistência interna dentro dos limites consideráveis na literatura, tais como: α: 0,73 (consumidores) e α: 0,74 (comerciantes). A análise revelou que tanto a relação dos comerciantes locais com fabricantes dos cartuchos de toner é reduzida ou nula, como os consumidores não recebem orientações sobre o descarte adequado do toner após o uso, apresentando dificuldade em destiná-lo de forma correta. Além disso, verificou-se que o poder público não conta com equipe especializada sobre logística reversa. Com base na associação do coeficiente de Spearman entre as questões 14 e 15, direcionadas aos consumidores, detectou-se que quanto mais campanhas de incentivos à reciclagem forem realizadas, maior será a divulgação e atuação das recicladoras e cooperativas de catadores no município, demonstrando a necessidade da conscientização e capacitação da coletividade para as questões ambientais. Os resultados obtidos traduzem o interesse dos participantes da pesquisa em fazer parte de um sistema de logística reversa de cartuchos de toner. Logo, a modelagem proposta acolheu as necessidades da região estudada e traçou horizontes com o propósito de facilitar a execução do sistema e subsidiar futuramente a regulamentação específica sobre os REEE em âmbito municipal. Contudo, conclui-se que o gerenciamento dos REEE é uma atividade recente, e ocorre de forma incipiente e isolada entre algumas empresas do Município.

  • ROMULO ANDRE SANTOS SILVA
  • EFEITOS DA CARCINICULTURA NA QUALIDADE DA ÁGUA NA REGIÃO DO BAIXO SÃO FRANCISCO: UMA ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA E ÍNDICE DE CONTAMINAÇÃO POR METAIS
  • Data: 25/08/2021
  • Dissertação
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  • A atividade de carcinicultura é considerada como uma das mais crescentes nossetores econômicos e de produção na região do baixo São Francisco. No entanto, éuma atividade que é passível de gerar alterações na qualidade das águas de corposhídricos receptores de seus efluentes, ao qual, em sua maioria são enriquecidos pormateriais orgânicos, fosfatados, além de metais potencialmente tóxicos, podendocausar sérios problemas ambientais, sendo necessário analisar e entender osefeitos da atividade de carcinicultura em águas de fazendas de camarão na regiãodo baixo São Francisco. Foram delimitadas quatro carciniculturas distribuídas nosmunicípios de Igreja Nova/AL (F1), Propriá/SE (F2) e Brejo Grande/SE (F3 e F4), erealizadas quatro campanhas amostrais nos meses de outubro e dezembro de 2018,e fevereiro e julho de 2019. As amostras foram coletadas em pontos de captação,viveiro e drenagem de ambas carciniculturas. Análises in situ foram realizadas paraos parâmetros de temperatura, pH, condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido(OD) e sólidos totais dissolvidos (STD), utilizando sonda multiparâmetro, e a turbidezpor meio de turbidímetro. Em laboratório foram analisados os parâmetros carbonoorgânico total (TOC), demanda química de oxigênio (DQO) e bioquímica de oxigênio(DBO), fósforo total (Pt), iônicos (Ca2+, Mg2+, K+, NO3-, NO2-, Cl-, F- e SO42-) e metais(Al, Ba, Fe e Pb). Os dados foram submetidos ao teste one-way ANOVA (p<0,05), afim de identificar as diferenças existentes entre os pontos amostrados, e compararcom legislações internacionais (OMS e CCME) e nacional (CONAMA), além dasubmissão dos dados à estatística multivariada (Análise de componentes principais– PCA e Análise de agrupamento hierárquica – HCA) e aplicação do Índice dePoluição por Metais - HPI. Como resultado, o teste ANOVA identificou diferençasestatísticas existentes para os parâmetros de CE, STD e turbidez. Foi identificadoalteração dos parâmetros nos pontos de viveiro e drenagem em relação aos valoresmedidos nos pontos de captação. Elevadas concentrações de matéria orgânica,nutrientes e fósforo total, foram identificadas a partir dos parâmetros de DQO, DBO,TOC e Pt, NO3- e NO2-. Foi verificado o evento de hipóxia (valores de OD<4 mg L-1)e o processo de nitrificação (consumo de NH4+, redução do NO2- e aumento dapresença de NO3-). Com a PCA foi possível selecionar 3 componentes principaisresponsáveis por 75,11% da variação total dos dados e foram dominados porparâmetros orgânicos, iônicos e nitrogenados, indicando poluição antrópica por partedo cultivo do camarão. A HCA identificou as semelhanças existentes entre os pontosamostrados. O valor médio do HPI para os pontos foi de 434,69, ultrapassando olimite crítico de 100. As águas foram consideradas altamente contaminadas emrelação aos metais. De modo geral, este estudo por ser a primeira abordagem emrelação às águas de carciniculturas no Baixo São Francisco, contribuindo para oestabelecimento de bases para o desenvolvimento da região, visto que, oprogressivo desenvolvimento da atividade tem potencial para alterar drasticamente aqualidade das águas de forma negativa.

  • JÉSSICA DOS SANTOS OLIVEIRA
  • Aperfeiçoamento do software Propagsom para simulação de propagação acústica ao ar livre
  • Orientador : ANDRE LUIS DANTAS RAMOS
  • Data: 24/08/2021
  • Dissertação
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  • Atualmente, a poluição sonora é um dos principais problemas ambientais vivenciados pela população urbana devido aos vários efeitos adversos à saúde que a mesma pode causar, trazendo a necessidade de utilização de técnicas que prevejam o impacto sonoro em uma determinada área. Diante disso, softwares são utilizados para a geração de mapas acústicos, a fim de facilitar a visualização da propagação e do impacto sonoro em decorrência dos diversos tipos de fontes de ruídos presentes nas cidades. Atualmente existem softwares que levam em conta diversos aspectos acústicos e normativos para a simulação e predição acústica, alguns já amplamente comercializados, tais como: SoundPlan; iNoise; CadnaA; Predictor-LimaA; dentre outros, e outros ainda em desenvolvimento, a exemplo do Propagsom. Nessa perspectiva, o PropagSom é um software nacional, de fácil uso, que apresenta avanços no mapeamento acústico em ambientes externos. Apesar disso, requer algumas modificações quanto à modelagem do fenômeno de propagação acústica, uma vez que considera somente divergência geométrica como fator atenuante. Neste sentido, a presente dissertação tem como objetivo aperfeiçoar o PropagSom no que se refere à inserção de fontes lineares, efeitos do solo, divergência geométrica, absorção atmosférica, além de efeitos de reflexão e difração das superfícies. O aperfeiçoamento do software foi desenvolvido na linguagem de programação Java e contou com a modelagem matemática descrita pela ISO 9613 para o desenvolvimento dos fenômenos acústicos inseridos. A validação, por sua vez, deu-se através da comparação entre os resultados das simulações e medições acústicas de fontes pontuais e lineares, localizadas internamente e no entorno da Universidade Federal de Sergipe (UFS). A validação mostrou que em simulações de campo livre ou considerando apenas difração de topo, o software responde bem ao resultado real, com diferenças máximas de 2,5 dB(A), no entanto, em situações com grandes quantidades de edificações, o mesmo não é recomendado, dada sua discrepância entre nível medido e simulado, superior a 10dB(A). Com isso, recomenda-se o software em configurações ambientais de propagação acústica em campo livre, de fontes pontuais ou lineares, não sendo recomendado, por outro lado, para simulação de locais com muitas edificações.

  • LARISSA PEDROSA DE MELO
  • AVALIAÇÃO QUALITATIVA DA SUSTENTABILIDADE NA PRODUÇÃO DO BIOETANOL: UM CASO COMPARATIVO ENTRE A CASCA DO COCO E O BAGAÇO DA CANA-DE-AÇÚCAR
  • Orientador : INAURA CAROLINA CARNEIRO DA ROCHA
  • Data: 27/07/2021
  • Dissertação
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  • O Brasil é um grande produtor mundial de biocombustíveis, especialmente de bioetanol. Estadissertação teve como objetivo realizar uma avaliação da sustentabilidade comparando duasrotas de produção de bioetanol de segunda geração, sendo uma via bagaço da cana-de-açúcare outra utilizando a casca do coco. Para tanto, inicialmente, realizou-se uma pesquisaexploratória e descritiva, por meio da qual foi feito um levantamento referente às rotasprodutivas envolvendo as duas biomassas em questão e às metodologias de avaliação desustentabilidade disponíveis, identificando seus respectivos indicadores. Posteriormente,através da análise da revisão da literatura, foram selecionadas as duas rotas a serem avaliadase a metodologia de avaliação de sustentabilidade empregada. Em seguida, fez-se a definiçãodos indicadores de sustentabilidade que possuem relação com o presente estudo paraaplicação dos mesmos sobre as rotas selecionadas. A rota produtiva selecionada, a partir dobagaço da cana-de-açúcar, deriva da tecnologia Iogen e é empregada na Usina Costa Pinto daRaízen, a qual produz o biocombustível a nível comercial; já para a casca do coco, foiselecionada uma rota desenvolvida em escala de bancada, que emprega pré-tratamento físico epré-tratamento químico com NaOH, com posteriores hidrólise enzimática e fermentação. Paraavaliar a sustentabilidade dessas rotas, foi selecionada a metodologia da GBEP, a qual forneceum tratamento qualitativo de dados, sendo que, desta, foram escolhidos 9 indicadores. Osresultados obtidos com a análise dos indicadores sinalizaram que apesar da rota que empregao bagaço da cana-de-açúcar ter sido apontada como maior recrutadora de mão-de-obra, a rotaque emprega a casca do coco demonstrou maior sustentabilidade social, para a qual seconcluiu haver uma melhor remuneração e uma menor ocorrência de lesões, doenças e mortesocupacionais. No tocante a sustentabilidade ambiental, com menor incidência de emissões deGEE e menor extração de água, a rota via bagaço se apresentou superior à via casca do coco.Com relação ao pilar econômico, apresentando maior produtividade, além de uma maiorreceita líquida decorrente da produção, apesar de um maior gasto energético, a produção viabagaço também revelou maior sustentabilidade. Em vista disso, a análise comparativaproduzida pelo processamento dos dados identificou que a rota via bagaço de cana-de-açúcaré a mais sustentável para a produção de bioetanol de segunda geração.

2020
Descrição
  • JULIANE CERQUEIRA FREITAS
  • Avaliação limnológica e ecotoxicológica da bacia hidrográfica do rio Sergipe.
  • Orientador : ANDREA NOVELLI
  • Data: 31/08/2020
  • Dissertação
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  • A bacia hidrográfica do rio Sergipe, a qual possui o rio Sergipe como o seu principal curso d’água, além de ser a bacia mais povoada do estado, é também a que concentra maior parte da economia. Com o crescimento urbano, a bacia vem sofrendo com os impactos de atividades como lançamento de esgotos domésticos (in natura) e industriais, além dos problemas associados com as atividades agropastoris e desmatamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade ambiental da bacia hidrográfica do rio Sergipe por meio da análise das condições físicas, químicas e ecotoxicológicas dos compartimentos água e sedimento. A amostragem foi realizada em oito pontos de coleta, distribuídos na bacia, durante duas campanhas de coleta, uma no período chuvoso, em agosto de 2017, e outra durante a época de seca, em março de 2018. Em relação a avaliação ecotoxicológica, foram realizados bioensaios de toxicidade aguda com Chironomus xanthus (inseto) em amostras de água e sedimento e bioensaios de toxicidade aguda e crônica com Daphnia similis (zooplâncton) e Ceriodaphnia silvestrii (zooplâncton), respectivamente, em amostras de sedimento, seguindo metodologias padronizadas. Conforme os parâmetros, salinidade, pH, oxigênio dissolvido, condutividade, material em suspensão, cloreto, sulfato, nutrientes, coliformes termotolerantes e metais (Ca, Fe, Mg, Mn, Al, Ba) a bacia do rio Sergipe ficou caracterizada em três grupos distintos do ponto de vista de qualidade da água, onde para o período de chuva, o grupo I (ponto 1) apresentou tendência à má qualidade de suas águas, no grupo II (ponto 2) foi observada redução dos compostos iônicos, da salinidade e condutividade, quando comparado ao ponto 1, mas ficando ainda acima do permitido pela resolução CONAMA 357/05. O terceiro grupo, composto pelos demais pontos de coleta, apresentou a melhor qualidade ambiental do sistema como um todo, provavelmente devido a uma maior diluição. Já durante a época de seca o grupo II passou a agrupar os pontos 2 e 5, os quais apresentaram o maior grau de dissimilaridade em relação aos demais pontos de coleta em virtude das concentrações altas para os parâmetros coliformes termotolerantes, compostos nitrogenados e fosfatados. Com relação aos ensaios ecotoxicológicos, foi registrada toxicidade recorrente nos pontos de coleta 1 e 2 (região de cabeceira), para ambos organismos expostos às amostras de água e sedimento. A região de cabeceira encontra-se em situação vulnerável devido às características hidroclimáticas da região semiárida, indicando um ambiente em processo de eutrofização e salinização, que atrelados a crescente supressão da vegetação, apontam para a necessidade em tomada de decisões afim de monitorar e remediar os impactos observados.

  • LUANA FARIA SILVEIRA
  • PROCESSO DE PEROXIDAÇÃO ASSISTIDA PELA IRRADIAÇÃO UV PARA A DEGRADAÇÃO DE ESTRÓGENOS PRESENTES EM DIFERENTES MATRIZES AQUOSAS
  • Orientador : BRUNO SANTOS SOUZA
  • Data: 30/03/2020
  • Dissertação
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  • A principal fonte de contaminação dos corpos d’água superficiais na natureza são os indevidos lançamentos de efluentes líquidos provenientes de diferentes fontes. Dentre os poluentes encontrados neste tipo de matriz aquática, os hormônios se destacam, principalmente por não serem suscetíveis à degradação pelos tratamentos biológicos tradicionais utilizados em estação de tratamento de efluente (ETE). Desta forma, a busca por tecnologias de tratamento mais eficientes tem sido recorrente no meio científico. Este trabalho tem por objetivo determinar, em batelada, a condição ótima do processo de peroxidação assistida pela irradiação UV-C (λ = 254 nm) para a degradação, em separado, dos hormônios 17 b-estradiol (E2) e 17a-etinilestradiol (EE2) presentes em diferentes amostras aquosas. Os processos de fotólise e peroxidação foram avaliados separadamente com o intuito de estabelecer qual a contribuição de cada um deles na degradação dos estrógenos. Com amostras sintéticas, os dois compostos alvo investigados, ambos ajustados em 1000 μg L-1, foram degradados pelos processos: fotólise (fluxo fotônico = 1,15 J s-1), peroxidação ([H2O2] = 25 mg L-1) e UV/H2O2 ([H2O2]0 = 25; 50 e 77 mg L-1, e fluxo fotônico = 1,15 J s-1). Os resultados revelaram que os processos isolados de fotólise e de peroxidação não foram efetivos para a degradação do EE2 e do E2 em soluções aquosas, apresentando um valor de eficiência de degradação pela fotólise de 28 e 43 %, após 60 minutos de irradiação, para o EE2 e o E2, respectivamente. Em relação à peroxidação, o tratamento resultou ser insignificante para a degradação de ambos os hormônios. A combinação dos tratamentos da fotólise com a peroxidação, como esperado, demonstrou ser o mais eficiente para este estudo, observando a total degradação dos compostos nas condições de estudo empregadas. Em amostras reais provenientes de uma ETE, ajustado para 1000 μg L-1 de 17 α-etinilestradiol, após 120 minutos de irradiação (equivalente ao uso de um energia acumulada de 5,52 kJ.L-1) o tratamento pela fotólise resultou em uma remoção de 41% do hormônio alvo, enquanto que, o tratamento via UV/H2O2 atingiu um valor bem próximo dos 100% de eficiência. Os parâmetros cinéticos mostraram que, para o tratamento UV/H2O2, ao empregar maiores concentrações iniciais de peróxido, houve uma queda na velocidade de degradação. Sobre o papel das matrizes aquosas no rendimento das reações de degradação via UV/H2O2, observou-se uma maior eficiência desse tratamento na água destilada em comparação com a matriz real. Neste estudo também foi investigado os efeitos agudos (imobilidade) e crônicos (reprodução e sobrevivência) do efluente com o uso do tratamento. Dos dois testes de toxicidade que foram avaliados, somente o que empregou zooplâncton (Ceriodaphnia silvestrii) permitiu detectar o efeito tóxico da matriz do efluente. O resultado da exposição aguda para o cladócero foi de CE50 = 54,0%. Os dados de toxicidade crônica mostraram uma redução gradativa na fecundidade em todas as diluições do efluente testadas.

  • CAROLINA OLIVEIRA SOUZA
  • Proposta para o suprimento de recursos energéticos em um polo farinheiro: estudo de caso São Domingos-SE
  • Orientador : JOSE JAILTON MARQUES
  • Data: 28/02/2020
  • Dissertação
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  • A combustão direta é um dos processos mais antigos, que gera calor pela queima da biomassa em fogões, fornos, fornalhas de caldeiras, entre outras aplicações. A produção de farinha de mandioca é uma das atividades tradicionais no estado de Sergipe que ainda faz uso dessa fonte energética. Nesse contexto, este trabalho compreende o estudo de biomassas de algumas espécies florestais encontradas no bioma caatinga e da casca do coco verde, com o objetivo de avaliar a possibilidade do uso da casca do coco verde, em substituição à lenha, em fornos de casas de farinha, como alternativa para o suprimento de combustível para o polo farinheiro de São Domingos (SE). As espécies de biomassa utilizadas no estudo foram: catingueira (Poincianella pyramidalis Tul.), marmeleiro (Croton sonderianus Mull.Arg.), jurema branca (Piptadenia stipulacea Benth.) e casca de coco verde (Cocos nucifera L.). As amostras foram caracterizadas quanto à (ao): composição química (extrativos, teores de carbono fixo e volátil, teor de cinzas); teor de umidade; poder calorífico e análise termogravimétrica, bem como foram realizados testes de secagem, testes de queima e análise da eficiência energética. Ademais, foram levantadas as principais questões sociais e ambientais da área objeto do estudo. Os resultados obtidos revelaram que as espécies Piptadenia stipulacea Benth. e Cocos nucifera L. apresentaram os maiores teores de extrativos totais, lignina e carbono fixo, e menores teores de holocelulose e materiais voláteis. Já as espécies com menores teores de cinzas foram o Croton sonderianus Mull. Arg. e a Piptadenia stipulacea Benth. As espécies que apresentaram maiores PCS foram a Piptadenia stipulacea Benth. e o Croton sonderianus Mull. Arg. Com relação à análise termogravimétrica, os dados revelam que a casca de coco verde apresentou comportamento similar ao das demais biomassas, com temperaturas de ignição e de maior decomposição levemente inferiores às respectivas temperaturas para as demais espécies testadas. A etapa de secagem das cascas de coco verde em estufa solar mostrou que, após 20 dias de secagem, tal material já pode ser utilizado como combustível em fornos. Já os testes de queima realizados com a casca de coco verde seca ao sol e a Piptadenia stipulacea Benth conferiram maior eficiência energética ao primeiro combustível. Assim, conclui-se que, tecnicamente, a casca de coco verde pode ser um substituto para a lenha convencionalmente usada em fornos para a produção de farinha, solucionando o problema ambiental de disposição do material que atualmente é um resíduo solido urbano, promovendo melhorias e impulsionando a cadeia produtiva de farinha no município estudado, com perspectivas de ser estendida a aplicação para todo o estado de Sergipe e de outros estados brasileiros.

  • MARIANA LOPES BASTOS
  • OTIMIZAÇÃO MULTIVARIADA DOS PROCESSOS DE ELETROFLOTAÇÃO E ELETROCOAGULAÇÃO PARA TRATAMENTO DE EFLUENTE AVÍCOLA
  • Orientador : JOEL ALONSO PALOMINO ROMERO
  • Data: 21/02/2020
  • Dissertação
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  • O elevado crescimento da produção de carne avícola tem como consequência um expressivo potencial poluidor, devido à grande geração de efluentes com alta carga orgânica. Torna-se necessário o tratamento destes efluentes antes de sua disposiçãofinal ou reutilização. Dentre os tipos de tecnologias existentes para este fim, destacam-se processos eletroquímicos como a eletrocoagulação (EC) e a eletroflotação (EF). Oobjetivo deste trabalho é analisar os processos de EC e EF aplicados ao tratamento de efluentes de abatedouro avícola, investigando-se sua eficiência na redução da demanda química de oxigênio (DQO), ao serem otimizadas as condições operacionais através deplanejamento de experimentos. As eficiências da diminuição de DQO também foram observadas através do efeito da adição do coagulante sulfato de alumínio adicionado à EF. O tratamento do efluente por EF foi realizado em um reator com eletrodos de TiO2-RuO2 (ânodo) e ferro (cátodo). A concentração do coagulante e o tempo de tratamento foram as variáveis operacionais deste processo. Já para a EC foram avaliados os fatores pH, tempo e densidade de corrente, utilizando eletrodos de alumínio. As condições de cada experimento foram determinadas por meio do método de planejamento Doehlert com auxílio do software Statistica 6.0. As condições ótimas do processo de EF foram obtidas em pH 10, densidade de corrente de 60 A.m-2 , tempo de eletrólise de 80 min e concentração (Al2(SO4)3•14H2O) de 1,8 g.L-1 . Para o processo de EC, as condições mais favoráveis foram pH 5, densidade de corrente de 150 A.m-2 e tempo de eletrólise de 60 min. Sob estas condições de operação, na EF, foram obtidas eficiências médias de remoção de turbidez (93,1%), DQO (80,8%) e DBO (89,7%) e remoções médias de turbidez (94,6%), DQO (82,7%) e DBO (89,9%) no processo de EC. A estimativa de custo dos tratamentos otimizados aplicados ao efluente de abatedouro de aves por EC e EF foi de R$11,50/m3 e R$6,50/m3, respectivamente, sendo que a EF mostrou-se uma alternativa economicamente mais viável.

  • DANIELE SUZANE DA SILVA PINTO TELES
  • Análise de risco ambiental na área selecionada para implantação do aterro sanitário de Japaratuba, Sergipe.
  • Orientador : ROSEMERI MELO E SOUZA
  • Data: 13/02/2020
  • Dissertação
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  • As atividades da sociedade moderna, associadas ao seu padrão de consumo, têm aumentado a quantidade de resíduos sólidos que é descartada. A Política Nacional dos Resíduos Sólidos exige que uma das formas de disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos seja em aterros sanitários. Em 2009, com a elaboração do Plano de Regionalização da Gestão dos Resíduos Sólidos de Sergipe, houve várias propostas de áreas para construção de aterros sanitários. Dentre os arranjos propostos no Plano, o município de Japaratuba foi selecionado para sediar um aterro sanitário, o qual atenderá inicialmente aos municípios de Japaratura e Pirambu. Uma vez que a implantação de aterros sanitários é uma atividade potencialmente poluidora, é fundamental a avaliação das áreas selecionadas, para evitar que as futuras instalações ocasionem impactos ambientais negativos severos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é realizar a análise de risco ambiental na área selecionada para implantação do aterro sanitário no município de Japaratuba, visando identificar e estimar os riscos potenciais sobre a comunidade e o meio ambiente no entorno. A metodologia empregada foi a caracterização da área de estudo, a partir de dados de documentos técnicos, informações de bancos de dados georreferenciados e dados obtidos em campo. A partir dessas informações, foram identificados e estimados os riscos ambientais potenciais de forma qualitativa e quantitativa, por meio do método da Análise Preliminar de Perigos; e pela análise espacial de mapas e modelos 3D gerados a partir de um Modelo Digital do Terreno, respectivamente. Também foi realizada a avaliação dos riscos para determinar seus graus de aceitação, e apresentadas possíveis medidas mitigadoras e preventivas. Os resultados da análise qualitativa mostraram que os riscos identificados como prioritários possuem níveis variando de alto a crítico, principalmente no que diz respeito à ameaça de contaminação dos recursos hídricos superficiais e subterrâneos por lixiviado. Além disso, a análise quantitativa mostrou que a implantação do aterro sanitário afetará o balanço hídrico da sub-bacia do rio Japaratuba Mirim, maior afluente do rio Japaratuba. Os resultados obtidos na avaliação de riscos qualitativa apresentaram tolerância variando de menor a crítica. Baseado nos critérios de riscos adotados na análise quantitativa, a área selecionada foi classificada como adequada para implantação de um aterro sanitário, segundo as exigências legais vigentes. No entanto, algumas medidas mitigadoras e preventivas precisam ser adotadas para reduzir o nível dos riscos não-aceitáveis e controlar os riscos considerados toleráveis. Desta forma, a análise de risco ambiental mostrou-se uma importante ferramenta na tomada de decisão quanto à implantação do aterro sanitário na área selecionada, pois permite determinar quais medidas podem ser empregadas para redução dos impactos ambientais associados à instalação, bem como evitar danos e/ou acidentes. Apesar da área selecionada atender a legislação e normas estabelecidas para a construção deste tipo de empreendimento, é necessário garantir que os riscos associados podem ser minimizados e controlados, visto que as consequências relacionadas à maioria dos eventos identificados podem provocar danos severos ou irreversíveis ao meio ambiente e à comunidade no entorno.

  • KARLA BETYNA OLIVEIRA SILVA
  • ANÁLISE DE RISCO DA BARRAGEM HIDROAGRÍCOLA POÇÃO DA RIBEIRA-SERGIPE
  • Orientador : ROSEMERI MELO E SOUZA
  • Data: 10/02/2020
  • Dissertação
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  • As barragens propiciam diversos benefícios para a sociedade, tais como, a geração de energia elétrica, o abastecimento de água para o consumo humano, a regulação da vazão para a irrigação, entre outras funcionalidades, mas a falta de gestão faz com que essas estruturas acabem se deteriorando e entrando em colapso. A ruptura dessas obras de engenharia causa impactos ambientais e socioeconômicos imensuráveis, portanto, o tema relacionado a segurança de barragens tem se tornado cada vez mais relevante. Diante disto, o presente trabalho teve como propósito realizar a análise estrutural da barragem Poção da Ribeira, situada entre os municípios de Campo do Brito e Itabaiana, no estado de Sergipe. Inicialmente, foi feita a classificação da barragem, de acordo com a Categoria de Risco (CRI) e o Dano Potencial Associado (DPA), tendo como embasamento legal a Resolução do Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) nº 143, de 10 de julho de 2012. Posteriormente, utilizando o método de Análise dos Modos de Falhas e Efeitos (FMEA), foram identificadas as falhas/anomalias estruturais. Após a identificação foram definidas medidas com a finalidade de eliminar ou reduzir os aspectos mais críticos, elevando assim, o nível de segurança dessa estrutura. E utilizando o software Surfer foi elaborado o mapa de inundação, que auxiliou na definição das zonas de salvamento, tornando o processo de gestão de situações emergenciais mais ágil e confiável, auxiliando assim, no processo de evacuação da população caso ocorra a ruptura da barragem. De acordo com a análise, a Categoria de Risco (CRI) e o Dano Potencial Associado (DPA) foram classificados como elevados, sendo, portanto, necessária a adoção de medidas para assegurar a estabilidade da estrutura que se encontra em estado de alerta, em razão dos efeitos conjugados das anomalias. Essas anomalias comprometem significativamente a estrutura da barragem, demonstrando assim, a importância da aplicação da gestão dos riscos que proporciona uma maior confiabilidade da estrutura e consequentemente uma maior segurança da população que se encontra a jusante da barragem.

  • LUCAS LOPES CALDAS
  • ESTUDO DOS EFEITOS ECOTOXICOLÓGICOS E AVALIAÇÃO DO RISCO AMBIENTAL DE FÁRMACOS PARA ECOSSISTEMAS DULCÍCOLAS TROPICAIS
  • Orientador : ANDREA NOVELLI
  • Data: 10/02/2020
  • Dissertação
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  • A identificação de fármacos em ambientes aquáticos, particularmente nas águas superficiais, gerou preocupações sobre os seus potenciais efeitos tóxicos para a biota aquática. Apesar do número significativo de estudos ecotoxicológicos envolvendo fármacos, dados para espécies representativas de regiões tropicais são ainda limitados, dificultando avaliações de risco para estas áreas. Neste estudo investigamos os efeitos agudos (imobilidade) e crônicos (reprodução e sobrevivência) dos fármacos cetoprofeno, ácido salicílico, cafeína, paracetamol e diclofenaco sódico no cladócero neotropical Ceriodaphnia silvestrii. Os riscos ambientais dessas substâncias para águas doces tropicais foram estimados a partir do quociente de risco MEC/PNEC. Os resultados das exposições agudas mostraram uma sensibilidade distinta entre os fármacos: ácido salicílico (CE50 = 69,15 mg L-1) < cafeína (CE50 = 45,94 mg L-1) < paracetamol (CE50 = 34,49 mg L-1) < cetoprofeno (CE50 = 24,84 mg L-1) < diclofenaco sódico (CE50 = 14,59 mg L-1). Os dados de toxicidade crônica mostraram a ocorrência de efeitos adversos na reprodução. Os fármacos paracetamol e ácido salicílico causaram uma diminuição significativa na fecundidade a partir das concentrações de 10 mg L-1 e 35 mg L-1, respectivamente, e inibição total foi observada para 5 mg L-1 de cetoprofeno. Os valores de MEC/PNEC de duas substâncias (paracetamol e cafeína) excederam 0,1, com um valor máximo de 1,098 para a cafeína (risco moderado). As concentrações para as quais efeitos tóxicos foram observados estiveram acima dos níveis detectados no ambiente aquático, embora seja possível que exposições de longa duração (tempos de exposição maiores ou todo o ciclo de vida do organismo), mesmo em baixas concentrações de fármacos, resultem em potenciais riscos ambientais em longo prazo para a biota aquática tropical.

2019
Descrição
  • CAMILA SANTANA CRUZ
  • APLICAÇÃO DA METODOLOGIA TMDL NA SUB BACIA DO RIO POXIM-SE COM BASE NO MODELO DE STREETER-PHELPS MODIFICADO
  • Orientador : JOSE JAILTON MARQUES
  • Data: 30/08/2019
  • Dissertação
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  • O processo Total Maximum Daily Load (TMDL) trata-se de uma metodologia proposta pela United States Environmental Protection Agency (EPA) e corresponde à determinação da carga máxima total diária de determinado poluente que o rio pode assimilar sem ter sua capacidade de recuperação comprometida. O estuário do rio Poxim, ao longo do qual estabeleceu-se a região metropolitana de Aracaju, é submetido a uma série de impactos decorrentes do lançamento de esgotos, muitas vezes in natura, gerados pela população do seu entorno. Este trabalho tem como objetivo a aplicação do TMDL ao estuário deste rio, utilizando como ferramenta de auxílio na avaliação da carga poluidora uma modificação do modelo proposto por Streeter-Phelps baseada na adequação aos efeitos dispersivos presentes neste ecossistema. Para tanto, foi planejada uma rede de amostragem composta por 5 pontos ao longo do rio e foram realizadas coletas de água em dois períodos: fevereiro/2018 e junho/2018. Nas amostras de água foram analisados os parâmetros: pH, OD, DBO, temperatura, condutividade elétrica e salinidade, que, junto aos dados meteorológicos, batimétricos e de vazão do rio, serviram de entrada para o modelo de simulação. Os resultados obtidos revelam um situação preocupante, pois apontam que o estado atual da saúde hídrica do rio Poxim está comprometida. As altas concentrações de matéria orgânica expressa como DBO, com concentrações máximas de 135 mgO2/L durante a estiagem e 32,3 mgO2/L durante o período chuvoso, associadas às baixas taxas de OD, com concentrações mínimas de 3,99 mg/L durante a estiagem e 2,62 mg/L durante o período chuvoso, o que indica que há descarte ostensivo de matéria orgânica no rio. Os resultados da simulação de OD variaram entre 5,04 mg/L na zona de aguas limpas e, condição crítica na zona de degradação, logo após os lançamentos. A DBO variou entre 30 mgO2/L na zona de aguas limpas e 143,5 mgO2/L na zona de degradação. O TMDL estimado corresponde a 595 ± 59,5 kg/dia, o qual não foi alcançado em 35% dos locais, considerando-se a margem de erro. Tanto o cenário 2 quanto o cenário 3 não obtiveram êxito na manutenção da carga dentro da meta estipulada, sendo que o melhor resultado ocorreu para o cenário 3, mantendo-se dentro do padrão 76% das vezes. O TMDL mostrou-se ser uma ferramenta útil no processo decisório de gestão de recursos hídricos, uma vez que gera informações contextualizadas que devem ser traduzidas em subsídios para a melhoria do gerenciamento da sub-bacia.

  • FERNANDA SILVA DE MELO NOBRE
  • RESÍDUOS SÓLIDOS MARINHOS EM PRAIAS DO LITORAL SUL DE SERGIPE
  • Orientador : JEAMYLLE NILIN GONCALVES
  • Data: 31/05/2019
  • Dissertação
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  • As zonas costeiras são regiõies intensamente adensadas e com elevado potencial econômico devido aos seus atributos naturais. Assim como outras regiões do litoral brasileiro, o Litoral Sul de Sergipe vem sofrendo com o uso e ocupação desordenado, que contribui para a drgradação ambiental, em especial, associada à poluição por resíduos sólidos. Neste sentido, o presente estudo buscou realizar o diagnóstico dos resíduos sólidos marinhos nas praias com diferentes tipos de acesso e urbanização do Litoral Sul de Sergipe (Capítulo I), e compreender as características desses resíduos na praia turística do Abaís (Capítulo II). EM casa local de coleta foi delimitado um transecto paralelo à linha d'água, subdividido em dez parcelas, e o material foi coletado manualmente em cinco parcelas aleatórias. No Capítulo I as coletas ocorreram trimestralmente, entre dezembro de 2017 a setembro de 2018, enquanto que para o o Capítulo II foram realizadas em um domingo por mês no verão (dezembro/2017, janeiro e feveireiro/2018) e no inverno (maio,junho e julho/2018). Em ambos estudos o plástico foi o mais abundante (>70%) com predominância das classes de embalagens de alimentos, fragmentos e copos. A abundância dos resíduos coletados no Litoral Sul variou entre 0,14 e 9,23 itens/m, sendo as praias consideradas moderadamente limpa a extremamente suja (Índice Clean Coast). As principais fontes de geração de resíduos foram de "Turismo/recreação" (42,66±4,84%), "Não identificada" (34,12±6,71%) e "Pesca/atividade marítima"(16,13±6,27%). No caso específico da praia do Abaís, a abundância (9,71±2,03itens/m), o peso (21,07 g/m), o volume (0,57L/m), e a riqueza de classes (~45 classes) foi maior no período do verão em relação ao inverno (5,08 itens/m;0,17 g/m;25 itens, respectivamente), provavelmente por ser um período com maior fluxo de banhistas. Em relação às classes mais recorrentes de resíduos plásticos, destacam-se os itens de embalagens de alimento, copos, canudos, bitucas de cigarro, tampas/lacres, que são comuns em praias turísticas, além das classes de fragmentos (maleáveis e rígidos) e linhas (monofilamento), que são provavlemente oriundos de fontes marítimas. A partir desses dados, foi possível perceber que os resíduos se distribuem prativamente de forma homogênea ao longo do ano nas diferentes praias, com exceção de locais próximos da foz dos rios Vaza-Barris e complexo estuarino Piauí-Fundo-Real, ficando evidente que as fontes de geração de resíduos sólidos não estão restritos aos frequentadores das praias. Por outro lado, a região turística da praia do Abaís, o impacto está associado diretamente aos frequentadores.

  • CAROLINE GUERRA RAMOS ALMEIDA
  • REMOÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS DO AR EM AMBIENTES INTERNOS POR ADSORÇÃO EM COLUNA DE LEITO FIXO
  • Orientador : JOSE JAILTON MARQUES
  • Data: 28/05/2019
  • Dissertação
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  • A qualidade do ar em ambientes internos afeta diretamente a saúde, a produtividade, o desempenho intelectual e a qualidade de vida dos indivíduos. A presença de poluentes nesses ambientes é inevitável devido, principalmente, às atividades humanas, ao uso de materiais de construção e decoração sintéticos e ao contato com o ar atmosférico externo. Dessa forma, torna-se indispensável a adoção de estratégias para reduzir a concentração de poluentes em ambientes confinados. Dentro desse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a aplicabilidade do processo da adsorção para o abatimento de compostos orgânicos voláteis (COVs) em ambientes confinados, utilizando um biochar sintetizado a partir da pirólise da casca de coco verde e cabelo humano como adsorventes. O poluente-alvo utilizado nos ensaios de adsorção foi o formaldeído, visto que este é o COV mais comumente encontrado em ambientes internos. Inicialmente foram realizadas as caracterizações físicas, químicas e físico-químicas dos materiais, revelando uma melhoria nas propriedades da casca de coco verde após o procedimento de pirólise sendo, portanto, viável a sua utilização para a síntese do biochar. Além disso, o cabelo humano apresentou altos teores de nitrogênio em sua composição, o que aumenta a sua afinidade por moléculas polares, como o formaldeído. Procedeu-se então à construção da aparelhagem experimental para a realização dos testes de adsorção, que foram realizados em colunas de leito fixo com fluxo contínuo de formaldeído gasoso. O desempenho dos adsorventes foi avaliado variando-se a altura do leito, a vazão, a concentração inicial de formaldeído e a umidade, a fim de se obter as curvas de breakthrough experimentais. De maneira geral, o tempo de ruptura e o tempo de saturação apresentaram-se inversamente proporcionais à vazão e à concentração inicial de formaldeído e diretamente proporcionais à altura do leito adsorvente. A presença de umidade influenciou de forma negativa nas capacidades de adsorção de ambos os materiais e, de maneira geral, o biochar apresentou uma maior eficiência de adsorção de formaldeído do que o cabelo humano, nas condições estudadas. Os modelos cinéticos linearizados de Thomas, Bohart-Adams e Yoon-Nelson foram utilizados para o ajuste das curvas de breakthrough, sendo que os modelos de Thomas e Yoon-Nelson apresentaram boa correlação com os dados experimentais, podendo ser utilizados para descrever a cinética de adsorção do sistema proposto.

  • SERGIO MENEZES DOS SANTOS
  • Mapeamento de patentes de nanotecnologia aplicada à gestão de resíduos e potenciais impactos ambientais dos nanomateriais relacionados em artigos científicos
  • Orientador : JEFFERSON ARLEN FREITAS
  • Data: 27/05/2019
  • Dissertação
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  • A nanotecnologia está sendo explorada para fornecer uma nova solução para reduzir o impacto ambiental, bem como, melhorar o desempenho das tecnologias convencionais existentes, entretanto, ainda há muitas incertezas sobre os riscos associados as nanopartículas. Assim, este estudo tem como objetivo mapear o cenário do desenvolvimento tecnológico das nanotecnologias ambientais no mundo, a partir das informações tecnológicas contidas em documentos de patentes e identificar os impactos ambientais associados aos nanomateriais, por meio da discussão teórica sobre o tema com base na produção científica. A pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo exploratório e descritivo com abordagem quali-quantitativa divididos em duas etapas. Na primeira etapa, o método de pesquisa foi a análise documental na perspectiva de uma pesquisa bibliométrica, com abordagem quantitativa, a partir dos dados secundários obtidos nas bases de dados de patentes Patentscope e INPI, identificando os documentos de patentes relacionados à nanotecnologia, com destaque para os de aplicação na gestão de resíduos. Para tal, foi utilizada a Classificação Internacional de Patentes (CIP) e o período da pesquisa compreendeu os anos de 2009 a 2018. Na segunda etapa, foi realizada a revisão de literatura com o objetivo de analisar a produção científica sobre os impactos ambientais dos nanomateriais. O levantamento bibliográfico foi realizado com o cruzamento dos termos (nanopartic*, nanostructur*, nanocrystal*, nanomaterial*, environment*) com os termos (toxicit*, impact* e risk*). A busca foi realizada na base de dados Web of Science, considerada principal fonte para revisão de literatura e disponível no Portal de Periódicos da Capes e abrangeu os anos de 2008 a 2018. Como resultado da primeira etapa, constatou-se que a maior parte das nanotecnologias aplicada ao gerenciamento de resíduos, tem aplicação no controle de poluição, tendo como principal subárea o controle da poluição da água. Além disso, verificou-se que no subgrupo tecnológico “reuso de resíduos”, os materiais que são alvo da maior concentração de pedidos de patente compreendem os metais. Com relação aos principais depositantes de pedidos de patente no mundo que desenvolvem insumos nanotecnológicos de aplicação na gestão de resíduos, constata-se a hegemonia de depositantes chineses e norte-americanos. Como resultado da segunda etapa, constatou-se que a maioria dos artigos científicos que tratam dos impactos ambientais dos nanomateriais procuram abordar o tema da toxicidade dos nanomateriais de maneira genérica, sem que haja a especificidade da substância estudada. Ainda com relação aos impactos ambientais dos nanomateriais, constatou-se que os estudos toxicológicos envolvendo nanopartículas ainda são escassos, sendo seus resultados controversos quando comparados entre si, principalmente pela padronização incipiente. A análise dos artigos científicos apontou como principais países os Estados Unidos, seguidos pela China, Austrália e Canadá. Ao analisar as áreas de pesquisa das publicações sobre os impactos ambientais dos nanomateriais, verificou-se forte diversificação de pesquisa, reforçando o caráter interdisciplinar da pesquisa nanotecnológica. Conclui-se, que não restam dúvidas de que a nanotecnologia traz consigo várias vantagens, desde a capacidade de remover substâncias contaminantes do meio aquoso até benefícios impensáveis, surgindo assim, uma constante tensão entre os benefícios do avanço tecnológico e os riscos desconhecidos dessa nova tecnologia.

  • ALYSSON SANTOS DE SOUZA
  • AVALIAÇÃO DO POTENCIAL ADSORTIVO DE BIOMASSAS TORRIFICADAS NA REMOÇÃO DE FORMALDEÍDO EM FASE GASOSA
  • Orientador : BRUNO SANTOS SOUZA
  • Data: 27/05/2019
  • Dissertação
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  • O formaldeído é o composto orgânico volátil mais encontrado em ambientes interiores, uma vez que ele está presente em um grande número de produtos e materiais típicos destes locais. Os efeitos adversos decorrentes da exposição de pessoas a este composto vão desde irritação nos olhos, nariz e garganta, inflamações no pulmão, dores no peito, falta de ar e em casos extremos, até a morte. Uma das técnicas de remoção de formaldeído gasoso mais empregadas é o processo de adsorção utilizando carvão ativado. No entanto, nos últimos anos, vem sendo desenvolvidas pesquisas com o intuito de encontrar matérias-primas de baixo custo que possam ser empregadas como materiais adsorventes. Um material ainda pouco utilizado com essa finalidade sãos as biomassas torrificadas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o potencial adsortivo da casca de amendoim (Arachis hypogaea) e do bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) torrificados para o formaldeído gasoso. Foram realizados ensaios de adsorção em coluna de leito fixo com estes materiais in natura e torrificados em diferentes condições operacionais: umidade relativa (UR), vazão (Q), densidade de empacotamento do leito (ρE) e concentração inicial de formaldeído (Co). Os resultados revelaram que ambas biomassas in natura apresentaram capacidades adsortivas insignificantes para o formaldeído gasoso, independente da condição experimental aplicada. Já as biomassas torrificadas, apresentaram uma melhora considerável na eficiência do processo de adsorção, de maneira que as condições experimentais que apresentaram os maiores valores de capacidade de adsorção foram: UR menor que 1%, Q = 1,0 L/min, ρE na faixa alta (0,0749 – 0,0886 g/cm³) e Co na faixa alta (1,0 – 2,5 ppm). A maioria das curvas de breakthrough experimentais foram ajustadas de maneira satisfatória para os modelos matemáticos de Thomas e de Yoon-Nelson, apresentando valores de R² entre 0,77 – 0,99. As condições ótimas de adsorção para as biomassas torrificadas da casca de amendoim e do bagaço de cana apresentaram valores de capacidade de adsorção bem próximos, 0,0106 – 0,0108 e 0,079 – 0,0106 mg/g, respectivamente. Dessa forma, pode-se concluir que o processo de torrefação apresentou-se eficaz para elevar a capacidade de adsorção de formaldeído destas biomassas avaliadas, contudo a sua aplicação para remoção do composto em ambientes interiores onde a sua concentração é tipicamente inferior a 1 ppm, requerer maiores estudos, pois os resultados obtidos apresentam queda na adsorção para essa faixa de concentração.

  • MAIRA FEITOSA MENEZES MACEDO
  • Fotocatálise em processo contínuo com TiO2/UV de formaldeído gasoso em ambientes interiores
  • Orientador : ANDRE LUIS DANTAS RAMOS
  • Data: 30/04/2019
  • Dissertação
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  • A má qualidade do ar interior é alvo de preocupação, devido aos efeitos danosos que os poluentes, como os Compostos Orgânicos Voláteis (COVs), podem causar à saúde das pessoas. Dentre eles, o formaldeído (HCHO) é um poluente comum em ambientes interiores, é irritante e pode causar problemas respiratórios, cardiovasculares e até câncer às pessoas. Diante disso, este estudo avaliou a técnica de fotocatálise para remoção de formaldeído gasoso, envolvendo o dióxido de titânio (TiO2) comercial (P25) e radiação ultravioleta. Para o desenvolvimento da pesquisa, foi construído um aparato experimental contendo um fotorreator anular com dois cilíndricos concêntricos, lâmpada UV em seu eixo central e pérolas de vidro revestidas com película de TiO2. A fim de melhorar e avaliar a performance do TiO2, foi realizada sua calcinação e dopagem com nitrogênio. Para o conhecimento do fotocatalisador, as técnicas de caracterização de adsorção-dessorção de nitrogênio, Difração de Raios-X (DRX), Termogravimetria (TG), Espectroscopia com Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Dessorção a Temperatura Programada de Gás Carbônico (DTP-CO2) e Espectroscopia de Reflectância Difusiva (DRS UV-vis) foram realizadas. O TiO2 se mostrou termicamente estável, com copresença das fases anatase e rutilo e apresentou indicação de afinidade com o COV. Os testes de fotólise e catálise realizados mostraram que apenas a radiação ultravioleta ou o semicondutor não é eficaz para a fotodegração do formaldeído gasoso. Os testes de fotocatálise, por sua vez, resultaram em eficiências acima de 70 %, sob diferentes concentrações iniciais do COV e fontes de radiação. Concentrações mais baixas do poluente (até 2 ppm) influenciam positivamente o processo, aumento da vazão de ar de 1 L/min para 2 L/min não reduziu a eficiência de remoção do HCHO do ar. Os resultados de eficiência de remoção do COV com a lâmpada germicida (254 nm) e a de luz negra (365 nm) foram similares e acima de 90 % para concentrações iniciais de HCHO de até 2 ppm. A fotocatálise com TiO2-N apresentou eficiências acima de 90 %, a presença do ânion ampliou a faixa de absorção da radiação para luz visível e aumentou a capacidade de adsorção do semicondutor. A fotocatálise é, portanto, um processo eficiente de degradação de HCHO e sua aplicação se mostrou viável tecnicamente para promoção da boa qualidade do ar interior.

  • RAUL FONTES SANTANA
  • Avaliação de Estratégias de Otimização Estocástica para Operação de Reservatórios de Pequena, Média e Grande Escalas
  • Orientador : ALCIGEIMES BATISTA CELESTE
  • Data: 22/02/2019
  • Dissertação
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  • Nos últimos anos têm ocorrido aumentos significativos no número de conflitos entre os usuários de água devido ao aumento da demanda, surgimento de novos usos, ou ainda, relacionados à redução na disponibilidade hídrica, seja pela antropização, afetando a qualidade da água, ou por gestões que priorizam determinados usos. A solução para esses problemas por muito tempo foi a construção de novos reservatórios, mas isso tem gerado problemas sociais, econômicos e, principalmente, ambientais no local de instalação do lago artificial. Como alternativa, podem-se utilizar técnicas de otimização de reservatórios para a derivação de regras operacionais que proporcionem operações sustentáveis para os sistemas existentes. Este trabalho aplica o modelo de otimização estocástica implícita, refinado por uma estratégia de previsão de afluências médias de longo prazo e por aprendizado baseado em instâncias, incrementado por regressão localmente ponderada, denominado de OEI-LTF-kNN, em três reservatórios de diferentes escalas: a barragem do rio Poxim (pequena escala) no estado de Sergipe, o reservatório de Sobradinho (média escala) no estado da Bahia, e a Represa Alta de Assuã (grande escala) no continente africano. Para utilização de modelos de otimização estocástica implícita faz-se necessária a geração de séries longas de afluências sintéticas com preservação das características estatísticas e primordialmente a memória de longo prazo, que consiste na persistência de características semelhantes em horizontes plurianuais. Este fenômeno foi descoberto na década de 50 do século passado e hoje é encontrado em uma diversidade muito grande de variáveis naturais. Com o objetivo de avaliar a eficiência do modelo aplicado, os reservatórios também foram operados por meio de otimização determinística sob previsão perfeita (ODPP), pela política de operação padrão (SOP), por otimização estocástica explícita (PDE) e por dois modelos de parametrização-simulação-otimização adaptados à política de operação padrão (PSO-SOP e PSO-SOP-Disc), e foram comparados em termos da vulnerabilidade encontrada em cada um dos 100 cenários de validação perante os quais foram aplicados. O modelo OEI-LTF-kNN foi empregado frente aos horizontes de previsão 0, 1, 3, 6, 9, 12, 18 e 24 meses. Em todos os reservatórios foram encontrados indícios de persistência de longo prazo. As operações demonstraram que o modelo OEI-LTF-kNN com horizontes de previsão de 3 meses ou mais apresentou-se menos vulnerável do que os modelos SOP, PDE, PSO-SOP e PSO-SOP-Disc, revelando que é aplicável com eficiência em reservatórios de pequena, média e grande escala.

  • GILMAR DOS SANTOS
  • APLICAÇÃO DE TÉCNICAS ELETROQUÍMICAS NO TRATAMENTO DE EFLUENTE DA PRODUÇÃO DE SUCO DE GOIABA
  • Orientador : JOEL ALONSO PALOMINO ROMERO
  • Data: 21/02/2019
  • Dissertação
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  • Dentre os processos não usuais de tratamento de efluentes pode-se citar a eletroflotação (EF) e a eletrocoagulação (EC), técnicas eletroquímicas que têm sido foco de uma série de pesquisas nas últimas décadas. Este trabalho objetiva analisar a performance destas técnicas quando aplicadas ao tratamento de efluentes gerados na produção de suco de goiaba, investigando-se quais os valores das condições operacionais a serem empregados de forma a se maximizar a eficiência na redução da demanda química de oxigênio (DQO). O tratamento do efluente foi feito empregando-se eletrodos de alumínio na EC e um cátodo de ferro e um ânodo de dióxido de titânio e dióxido de rutênio na EF. Aplicou-se o planejamento experimental Box-Behnken, variando-se o tempo de tratamento, o pH e a densidade de corrente. Utilizando-se o software Design Expert fez-se a otimização dos processos e gerou-se superfícies de resposta. Posteriormente, realizou-se uma série de ensaios nos quais a EC e a EF foram auxiliadas pela adição de sulfato de alumínio e, por fim, estimou-se e comparou-se os custos operacionais dos diferentes tratamentos utilizados no trabalho. O tratamento do efluente por EC resultou em eficiência máxima de 60% na redução da DQO e de redução de turbidez de 88%, com tempo de tratamento de 40 minutos, pH inicial de 4,5 e densidade de corrente de 3,5 mA/cm2. Já no caso da EF, a maior redução de DQO, a qual foi de 25%, foi obtida ao se tratar o efluente por 40 minutos, com pH inicial de 7,0 e aplicando-se uma densidade de corrente de 4,5 mA/cm2. A partir das superfícies de resposta geradas, verificou-se, para ambas as técnicas eletroquímicas aplicadas, a influência positiva do aumento do tempo para o tratamento do efluente. Por outro lado, o aumento do pH foi favorável no caso da EF e desfavorável no caso da EC. O sulfato de alumínio influenciou de forma positiva a EF, que apresentou um aumento de 34% na redução de DQO e de 22% da redução de turbidez ao se fazer uso de uma concentração de sulfato de alumínio de 1,5 g/L. A adição do coagulante químico também aumentou a condutividade do efluente, reduzindo de forma considerável a demanda elétrica e, consequentemente, o custo do processo. A estimativa de custo dos diferentes tratamentos eletroquímicos mostrou que a utilização da EF auxiliada por sulfato de alumínio seria uma alternativa com um custo 55% menor que o da EC.

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