Aplicação de tecnologias eletroquímicas (oxidação via radicais hidroxila, oxidação mediada via cloro ativo e eletrocoagulação) para o tratamento de efluentes reais ou sintéticos

In this work the degradation of real and synthetic wastewater was studied using electrochemical processes such as oxidation via hydroxyl radicals, mediated oxidation via active chlorine and electrocoagulation. The real effluent used was collected in the decanter tank of the Federal University of Rio Grande do Norte (ETE-UFRN) of Effluent Treatment Plant and the other a textile effluent dye Ácido Blue 113 (AB 113) was synthesized in the laboratory. In the electrochemical process, the effects of anode material, current density, the presence and concentration of chloride as well as the active chlorine species on site generated were evaluated. Electrodes of different compositions, Ti/Pt, Ti/Ru0,3Ti0,7O2, BDD, Pb/PbO2 and Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 were used as anodes. These electrodes were subjected to electroanalytical analysis with the goal of checking how happen the anodic and cathodic processes across the concentrations of NaCl and supporting electrolyte used. The potential of oxygen evolution reaction were also checked. The effect of active chlorine species formed under the process efficiency was evaluated by removing the organic matter in the effluent-ETE UFRN. The wastewater treatment ETE-UFRN using Ti/Pt, DDB and Ti/Ru0,3Ti0,7O2 electrodes was evaluated, obtaining good performances. The electrochemical degradation of effluent-UFRN was able to promote the reduction of the concentration of TOC and COD in all tested anodes. However, Ti/Ru0,3Ti0,7O2 showed a considerable degradation due to active chlorine species generated on site. The results obtained from the electrochemical process in the presence of chloride were more satisfactory than those obtained in the absence. The addition of 0.021 M NaCl resulted in a faster removal of organic matter. Secondly, was prepared and characterized the electrode Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 according to what the literature reports, however their preparation was to disk (10 cm diameter) with surface area and higher than that described by the same authors, aiming at application to textile effluent AB 113 dye. SEM images were taken to observe the growth of TiO2 nanotubes and confirm the electrodeposition of PbO2. Atomic Force Microscope was also used to confirm the formation of these nanotubes. Furthermore, was tested and found a high electrochemical stability of the electrode Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 for applications such as long-term indicating a good electrocatalytic material. The electrochemical oxidation of AB 113 using Ti/Pt, Pb/PbO2 and Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 and Al/Al (electrocoagulation) was also studied. However, the best color removal and COD decay were obtained when Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 was used as the anode, removing up to 98% of color and 92,5% of COD decay. Analysis of GC/MS were performed in order to identify possible intermediates formed in the degradation of AB 113.

Estudo da produção eletroquímica de espécies de cloro ativo para tratamento de efluentes sintéticos

The treatment of wastewater is essential to human health. One of the most important steps is the disinfection treatment which uses chlorine to eliminate bacteria as required by environmental agencies. However, the identification of potentially toxic byproducts generated by this method, such as trihalomethanes, has stimulated the development of new alternative disinfection technologies. Among them, heterogeneous photocatalysis, TiO2 photocatalysis and electrochemical disinfection are considered suitable alternatives to the chlorination method. Thus, the present dissertation analyzes the evolution of active chlorine species in a synthetic NaCl solution and it is tested to treat a synthetic solution of the dye Reactive Blue 19 using boron-doped diamond (BDD) and ruthenium oxide (Ti/Ru0.3Ti0.7O2) as anodes. The indirect electrochemical process was discussed in terms of mineralization of the total organic load and percentage of color removal in order to evaluate the applicability of electrochemical technology. Electrochemical experiments were carried out with different current densities (25, 50 and 75 mA.cm-2) during 120 minutes. On the other hand, other important parameter in this study was the influence of the proportion sp3/sp2 on BDD anode on the performance of the evolution of active chlorine species which was investigated by electrolytic techniques (linear polarization), with the intention of determining the related training oxidizing species and consumption energy to chemical or electrochemical reactions. From the results, it can be noted that the BDD electrode showed better efficiency throughout the electrochemical process.

Estudo da produção eletroquímica de espécies de cloro ativo para tratamento de efluentes sintéticos

The treatment of wastewater is essential to human health. One of the most important steps is the disinfection treatment which uses chlorine to eliminate bacteria as required by environmental agencies. However, the identification of potentially toxic byproducts generated by this method, such as trihalomethanes, has stimulated the development of new alternative disinfection technologies. Among them, heterogeneous photocatalysis, TiO2 photocatalysis and electrochemical disinfection are considered suitable alternatives to the chlorination method. Thus, the present dissertation analyzes the evolution of active chlorine species in a synthetic NaCl solution and it is tested to treat a synthetic solution of the dye Reactive Blue 19 using boron-doped diamond (BDD) and ruthenium oxide (Ti/Ru0.3Ti0.7O2) as anodes. The indirect electrochemical process was discussed in terms of mineralization of the total organic load and percentage of color removal in order to evaluate the applicability of electrochemical technology. Electrochemical experiments were carried out with different current densities (25, 50 and 75 mA.cm-2) during 120 minutes. On the other hand, other important parameter in this study was the influence of the proportion sp3/sp2 on BDD anode on the performance of the evolution of active chlorine species which was investigated by electrolytic techniques (linear polarization), with the intention of determining the related training oxidizing species and consumption energy to chemical or electrochemical reactions. From the results, it can be noted that the BDD electrode showed better efficiency throughout the electrochemical process.

Effect of Fusarium graminearum and infection index on germination and vigor of maize seeds

Patógenos em sementes de milho (Zea mays) causam sérios problemas, como a perda de sua capacidade germinativa. O objetivo do trabalho foi determinar qual o melhor tempo para infecção das sementes de milho com Fusarium graminearum, para posterior avaliação dos danos causados pelo fungo na germinação e vigor das mesmas. As sementes foram colocadas sobre meio de BDA contendo o patógeno e incubadas por 4, 8, 16 e 32 h. Após os respectivos períodos de incubação, estas foram submetidas ao teste de sanidade (papel de filtro), com duas variações, sem e com assepsia superficial, usando hipoclorito de sódio a 1% de cloro ativo, por 3 min. Determinado o melhor tempo para infecção, outras sementes foram infetadas com o patógeno, para realização dos testes de germinação e vigor (envelhecimento acelerado e teste de frio) com uma mistura de sementes sadias (colocadas sobre o meio BDA) e sementes inoculadas, resultando em 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de sementes infetadas com o fungo em estudo. Os resultados obtidos mostraram que o período de incubação de 32 h foi suficiente para se obter sementes infetadas. Com relação à germinação, não houve diferenças significativas entre os diferentes níveis de infecção, provavelmente devido ao alto vigor das sementes de milho testadas. Quanto aos testes de vigor, os níveis de infecção diferiram significativamente da testemunha, apesar de não terem diferido entre si.

Desinfestação e estabelecimento in vitro de explantes de bananeira 'Grande Naine' em diferentes concentrações de hipoclorito de sódio

A maioria dos plantios de bananeira ainda é realizada utilizando mudas tradicionais, mas outros métodos de propagação, como a micropropagação in vitro, vêm sendo desenvolvidos e aperfeiçoados, para elevar a taxa de multiplicação em curto espaço de tempo e melhorar a qualidade da produção de mudas. Contudo, a contaminação é um dos maiores problemas desta técnica. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência da descontaminação de explantes de bananeira com o uso de diferentes concentrações de cloro ativo durante a assepsia do explante. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado e constituído de cinco tratamentos e cinco repetições, sendo cada repetição representada por 5 explantes em diferentes concentrações de cloro ativo, sendo: T1 (testemunha, sem cloro ativo); T2 (0,5%); T3 (1,0%); T4 (1,5%), e T5 (2%). Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os resultados permitiram concluir que a maior eficiência dentre os tratamentos testados foi a imersão dos explantes em hipoclorito de sódio com 2% de cloro ativo, sendo as doses testadas não tóxicas aos explantes, permitindo o desenvolvimento normal dos mesmos, concluindo assim que essa concentração possa ser utilizada para o controle de contaminações para micropropagação de bananeira cv. Grande Naine.

Análises bioquímicas e hsitológicas na micropropagação de abacaxizeiro 'Gomo de Mel' submetido a reguladores vegetais

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Comparação entre ágar e amido como agentes gelificantes na micropropagação de batata doce Ipomoea batatas (L.) Lam

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Ocorrência de aminas aromáticas como subprodutos da degradação dos corantes sudan III e disperso amarelo 9

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da degradação do corante azo disperso azul 291 por cloração química e fotoeletroquímica

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fecundidade e fertilidade do camarão-da-Amazônia, Macrobrachium amazonicum (Heller, 1862) (Decapoda: Palaemonidae) em dois ambientes estuarinos do estado do Pará

O Macrobrachium amazonicum é o camarão de água doce com ampla exploração pesqueira na região amazônica, em virtude da abundância e boa aceitação no mercado consumidor. O objetivo deste estudo foi caracterizar a fecundidade e fertilidade de M. amazonicum em dois ambientes estuarinos no Estado do Pará. De forma que foram realizadas coletas mensais no período de setembro de 2008 a agosto de 2009, nos município de Vigia e Belém na Ilha de Mosqueiro, as fêmeas foram até o Laboratório de Ecologia Aquática e Aqüicultura Tropical - LECAT no campus da Universidade Federal Rural da Amazônia – UFRA, em Belém. Para a determinação da fecundidade foram colecionadas mensalmente em média 30 fêmeas ovígeras de cada ponto de coleta, os ovos aderidos aos pleópodes foram retirados, utilizando hipoclorito de sódio como 2% de cloro ativo e estocado em álcool 70%. A fecundidade individual foi determinada a partir da contagem total dos ovos. Para a determinação do volume dos ovos foram selecionados de cada local de coleta, aleatoriamente, 50% do número total de fêmeas ovígeras destinadas a fecundidade, seguindo dois grupos: ovos pigmentados e não-pigmentados. Para determinar a fertilidade, as fêmeas ovígeras de M. amazonicum foram estocadas individualmente em aquários de vidro de 2L. Após a eclosão, as larvas foram sifonadas e contadas. Para todas as fêmeas foi aferido o peso de cada exemplar e avaliada sua biometria com o auxílio de um paquímetro de precisão. As fêmeas de M. amazonicum oriundas do Município de Vigia tiveram comprimento absoluto entre 4,8 e 9,3 cm e peso entre 2,21 e 11,81g, com fecundidade absoluta entre 38 e 5.749 ovos (2.296 ± 1.288 ovos). Para as fêmeas de Belém, provenientes da ilha de Mosqueiro, o comprimento variou entre 3,71 e 8,14 cm, o peso entre 1,27 e 11,2g, com fecundidade absoluta variando de 123 e 7.571, com média de 1.448 ± 990 ovos. O volume de ovos para as fêmeas obtidas no Município de Vigia, referente aos ovos não-pigmentados, apresentou volume médio de 141,37mm³, enquanto que para ovos pigmentados o volume foi de 116,13mm³. As fêmeas provenientes da Ilha de Mosqueiro, com ovos não-pigmentados apresentaram volume médio de 118,97mm³ e ovos pigmentados o volume médio calculado foi de 144,61mm³. A análise da fertilidade para as fêmeas do município de Vigia apresentou comprimento entre 5,41 e 9,72 cm e peso entre 2,51 e 9,60g, a fertilidade absoluta foi 14 e 4.430 larvas, com média de 1.152 ± 822 larvas por fêmea. As da ilha de Mosqueiro apresentaram comprimento entre 3,53 e 7,67 cm e peso entre 1,12 e 8,77 g com fertilidade absoluta entre 7 e 4.121 e média de 755 ± 871 larvas por fêmea. Os valores referentes a fertilidade e fecundidade para os município de Vigia e Belém - Ilha de Mosqueiro indicam que há proporcionalidade entre as variáveis de comprimento e peso. Apesar de apresentar fecundidade e fertilidade menor que os valores reprodutivos apresentados para outras espécies de interesse comercial, os valores aqui mostrados evidenciam que nestes dois locais a espécie podem fornecer matrizes potenciais para aquicultura.

Avaliação de processos de degradação de corantes dispersos por técnicas eletroquímica e fotoeletroquímica usando eletrodos de Pt, filmes finos e nanotubos de 'TI'/'TIO IND. 2' e bicomponentes 'W'/'WO IND. 3'/'TIO IND. 2'

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Protocolo para micropropagação de bananeira ‘Thap maeo’

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Métodos de propagação do pinhão manso (Jatropha curcas L.)

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Desinfecção fotoeletrocatalítica de águas contaminadas com Candida Parapsilosis utilizando eletrodos de W/WO3 em tratamento fotoeletrocatalítico

Pós-graduação em Química - IQ

Avaliação do tratamento eletroquímico (direto e indireto) como alternativa de degradação do corante azul de metileno

Textile industry has been a cause of environmental pollution, mainly due to the generation of large volumes of waste containing high organic loading and intense color. In this context, this study evaluated the electrochemical degradation of synthetic effluents from textile industry containing Methylene Blue (AM) dye, using Ti/IrO2-Ta2O5 and Ti/Pt anodes, by direct and indirect (active chlorine) electrooxidation. We evaluated the influence of applied current density (20, 40 and 60 mA/cm2 ), and the presence of different concentrations of electrolyte (NaCl and Na2SO4), as well as the neutral and alkaline pH media. The electrochemical treatment was conducted in a continuous flow reactor, in which the electrolysis time of the AM 100 ppm was 6 hours. The performance of electrochemical process was evaluated by UV-vis spectrophotometry, chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC). The results showed that with increasing current density, it was possible to obtain 100 % of color removal at Ti/IrO2-Ta2O5 and Ti/Pt electrodes. Regarding the color removal efficiency, increasing the concentration of electrolyte promotes a higher percentage of removal using 0,02 M Na2SO4 and 0,017 M NaCl. Concerning to the aqueous medium, the best color removal results were obtained in alkaline medium using Ti/Pt. In terms of organic matter, 86 % was achieved in neutral pH medium for Ti/Pt; while a 30 % in an alkaline medium. To understand the electrochemical behavior due to the oxygen evolution reaction, polarization curves were registered, determining that the presence of NaCl in the solution favored the production of active chlorine species. The best results in energy consumption and cost were obtained by applying lower current density (20 mA/cm2 ) in 6 hours of electrolysis.