Extracção Líquido-Líquido do Ferro de Soluções Produzidas na Lixiviação de um Concentrado de Sulfureto de Zinco

Neste trabalho estudou-se a lixiviação de um concentrado de sulfureto de zinco e a recuperação de Fe(III) de soluções sulfúricas por extracção líquido-líquido. Nos estudos de lixiviação utilizou-se o ião férrico (sulfato de ferro ou cloreto de ferro) como agente oxidante e avaliaram-se os efeitos da razão sólido/líquido, concentração do ião Fe(III) e o tipo do meio (sulfúrico e clorídrico) na eficiência da lixiviação. Os resultados mostraram que para uma razão sólido/líquido de 5% foi possível lixiviar 48% de zinco e 15% do cobre em 2h de lixiviação com uma solução de 0,5 M H2SO4 e 0,11 M Fe2(SO4)3 a 80 ºC. A lixiviação do cobre é favorecida em meio clorídrico onde cerca de 23% de cobre foi lixiviado, após 2h, com uma razão sólido/líquido de 20% e uma solução de 0,5 M FeCl3, 2 M HCl e 1 M NaCl a 80 ºC, quando em meio sulfúrico tinha sido possível lixiviar apenas 6% deste metal. A realização de dois andares de lixiviação, sendo o primeiro em meio sulfúrico e o segundo em meio clorídrico, permitiu aumentar as taxas de lixiviação dos metais, tendo-se obtido um rendimento global de 45% de Zn e 23% de Cu nas seguintes condições experimentais: s/l=20% (p/v), T=80ºC, v=350 rpm, 1º andar com [Fe2(SO4)3]=0,25 M; [H2SO4]=2 M e 2º andar com [FeCl3]=0,5 M; [HCl]=2 M; [NaCl]=1 M. Nos estudos de extracção líquido-líquido para a recuperação de Fe(III) de meios sulfúricos utilizaram-se misturas de extractantes, i.e. um ácido organofosforado (Ionquest ou DEHPA) com uma amina primária (JMT). Foi, ainda, testada a presença de um modificador (isotridecanol) no solvente. As várias misturas revelaram uma elevada afinidade para o ferro na gama de pH’s 1,04 a 1,74 e elevada selectividade para a separação ferro/zinco. Os factores de separação Fe/Zn atingem valores na gama 1000-8000, sendo favorecidos pelas elevadas concentrações de ferro na fase orgânica. A presença de modificador no solvente dificultou a extracção de ferro da fase aquosa mas favoreceu a respectiva reextracção da fase orgânica carregada que foi efectuada com uma solução 50 g/L de H2SO4.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica Como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

Reutilização do Resíduo Oriundo dos Serviços de Restauração Asfáltica como Material Alternativo em Camadas de Pavimentos Flexíveis

Uma técnica de restauração de pavimentos, bastante empregada atualmente, é a fresagem do revestimento asfáltico e recomposição com um novo revestimento. Na operação de fresagem é gerado um grande volume de resíduo, material fresado, que normalmente é descartado em bota-fora. Face ao desafio moderno de dar um destino ecologicamente correto para os resíduos, este trabalho apresenta uma solução para a reutilização do material fresado em camadas granulares de pavimentos flexíveis. Os ensaios de caracterização mostram que a granulometria do fresado não se enquadra nas faixas de estabilização granulométrica, carecendo de finos. Apesar de apresentar certa degradação durante o ensaio de compactação Proctor o material fresado tem um índice de suporte califórnia maior do que 20%, para a energia modificada. Para corrigir a deficiência de finos o material fresado foi misturado com pó-de-pedra em dois teores diferentes (30% e 70%). As misturas apresentaram melhoras no comportamento mecânico, alcançando massas específicas maiores que o fresado e também índices de suporte califórnia maiores. Também é relatado a execução de uma pista experimental numa rua lateral a BR-285 na cidade de Bozano, utilizando material fresado estabilizado granulometricamente com a adição de pó-de-pedra, como material de base de pavimento. Além dos processos executivos são apresentados levantamentos defletométricos que permitem concluir que simultaneamente a um descarte adequado a utilização do material fresado na camada de base é uma ótima solução para pavimentos de baixo volume de tráfego.

TREINO NÃO SUPERVISIONADO DE MODELOS ACÚSTICOS PARA RECONHECIMENTO DE FALA

Esta tese resume os trabalhos desenvolvidos na área de processamento automático de fala com o objetivo de incrementar a quantidade de recursos linguísticos disponíveis para o português europeu. O estágio de desenvolvimento e a aplicação das tecnologias de fala para uma língua estão relacionados com a quantidade e a qualidade de recursos disponíveis para esta língua. Poucas línguas apresentam, no domínio público e livre, todos os recursos necessários para desenvolver as tecnologias de fala. A língua portuguesa, como muitas outras, tem escassez de recursos públicos e livres, o que pode dificultar o desenvolvimento e a aplicação de tecnologias de fala que incorporam esta língua. Os trabalhos descritos nesta tese apresentam uma abordagem para criar bases de dados de fala, recorrendo apenas aos recursos do domínio público e livres, partindo de sinais multimédia sem transcrições ortográficas ou fonéticas. É apresentada uma solução para aproveitar a grande disponibilidade de material multimédia existente no domínio público (podcasts por exemplo) e selecionar segmentos de fala adequados para treinar modelos acústicos. Para isso, foram desenvolvidos vários sistemas para segmentar e classificar automaticamente os noticiários. Estes sistemas podem ser combinados para criar bases de dados de fala com transcrição fonética sem a intervenção humana. Foi desenvolvido um sistema de conversão automático de grafemas para fonemas que se apoia em regras fonológicas e modelos estatísticos. Esta abordagem híbrida é justificada pelos desenvolvimentos de algoritmos de aprendizagem automática aplicados a conversão de grafemas para fonemas e pelo fato do português apresentar uma razoável regularidade fonética e fonológica bem como uma ortografia de base fonológica. Com auxílio deste sistema, foi criado um dicionário de pronunciação com cerca de 40 mil entradas, que foram verificadas manualmente. Foram implementados sistemas de segmentação e de diarização de locutor para segmentar sinais de áudio. Estes sistemas utilizam várias técnicas como a impressão digital acústica, modelos com misturas de gaussianas e critério de informação bayesiana que normalmente são aplicadas noutras tarefas de processamento de fala. Para selecionar os segmentos adequados ou descartar os segmentos com fala não preparada que podem prejudicar o treino de modelos acústicos, foi desenvolvido um sistema de deteção de estilos de fala. A deteção de estilos de fala baseia-se na combinação de parâmetros acústicos e parâmetros prosódicos, na segmentação automática e em classificadores de máquinas de vetores de suporte. Ainda neste âmbito, fez-se um estudo com o intuito de caracterizar os eventos de hesitações presentes nos noticiários em português. A transcrição fonética da base de dados de fala é indispensável no processo de treino de modelos acústicos. É frequente recorrer a sistemas de reconhecimento de fala de grande vocabulário para fazer transcrição automática quando a base de dados não apresenta nenhuma transcrição. Nesta tese, é proposto um sistema de word-spotting para fazer a transcrição fonética dos segmentos de fala. Fez-se uma implementação preliminar de um sistema de word-spotting baseado em modelos de fonemas. Foi proposta uma estratégia para diminuir o tempo de resposta do sistema, criando, a priori, uma espécie de “assinatura acústica” para cada sinal de áudio com os valores de todos os cálculos que não dependem da palavra a pesquisar, como a verosimilhanças de todos os estados dos modelos de fonemas. A deteção de uma palavra utiliza medidas de similaridade entre as verosimilhanças do modelo da palavra e do modelo de enchimento, um detetor de picos e um limiar definido por forma a minimizar os erros de deteção. Foram publicados vários recursos para a língua portuguesa que resultaram da aplicação dos vários sistemas desenvolvidos ao longo da execução desta tese com especial destaque para o sistema de conversão de grafemas para fonemas a partir do qual se publicaram vários dicionários de pronunciação, dicionários com as palavras homógrafas heterofónicas, dicionário com estrangeirismos, modelos estatísticos para a conversão de grafemas para fonemas, o código fonte de todo sistema de treino e conversão e um demonstrador online.

Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses

O presente trabalho tem como objetivo a otimização da etapa de fermentação dos açúcares obtidos a partir da drêche cervejeira para produção do bioetanol através da utilização das leveduras Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NCYC 2791 como agentes fermentativos. O meio de cultura usado para manter as culturas destas leveduras foi Yeast Extract Peptone Dextrose (YEPD). O principal propósito deste trabalho foi o de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, pautando-se por soluções inofensivas para o meio ambiente e sustentáveis. Assim, o trabalho está dividido em quatro etapas: 1) caraterização química e biológica da drêche; 2) pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática para primeiramente quebrar as moléculas de lenhina que envolvem os polímeros de celulose e hemicelulose e em seguida romper as ligações poliméricas destas macromoléculas por ação enzimática e transforma-las em açúcares simples, respetivamente, obtendo-se então a glucose, a maltose, a xilose e a arabinose; e, por último, 3) otimização da etapa de fermentação da glucose, maltose e das pentoses que constitui a condição essencial para se chegar à síntese do bioetanol de um modo eficiente e sustentável e 4) a recuperação do bioetanol produzido por destilação fracionada. A quantificação dos açúcares libertados no processo foi feita recorrendo a análises por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Neste estudo foram identificados e quantificados cinco açúcares: Arabinose, Glucose, Maltose, Ribose e Xilose. Na etapa de pré-tratamento e hidrólise enzimática foram usados os ácidos clorídrico (HCl) e nítrico (HNO3) com a concentração de 1% (m/m), e as enzimas Glucanex 100g e Ultraflo L. Foram testadas seis condições de pré-tratamento e hidrólise enzimática, alterando os parâmetros tempo de contacto e razão enzimas/massa de drêche, respetivamente, e mantendo a temperatura (50 ºC), velocidade de agitação (75 rpm) e concentração dos ácidos (1% (m/m)). No processamento de 25 g de drêche seca com 0,5 g de Glucanex, 0,5 mL de Ultraflo e um tempo de reação de 60 minutos para as enzimas foi obtida uma eficiência de 15%, em hidrolisado com 6% da celulose. Realizou-se a fermentação do hidrolisado resultante do pré-tratamento ácido e hidrólise enzimática de drêche cervejeira e de meios sintéticos preparados com os açúcares puros, usando as duas estirpes selecionadas para este estudo: Pichia stipitis NCYC 1541 e Kluyveromyces marxianus NYCY 2791. As eficiências de fermentação dos açúcares nos meios sintéticos foram superiores a 80% para ambas as leveduras. No entanto, as eficiências de fermentação do hidrolisado da drêche foram de 45,10% Valorização da Drêche Cervejeira: Fermentação de Pentoses pela Pichia stipitis e de 36,58 para Kluyveromyces marxianus, para um tempo de fermentação de 72 horas e à temperatura de 30 °C. O rendimento teórico em álcool no hidrolisado da drêche é de 0,27 g/g, três vezes maior do que o real (0,0856 g/g), para Pichia stipitis e de 0,19 g/g seis vezes maior do que o real (0,0308 g/g), para a Kluyveromyces marxianus.