Remoção de óleos emulsificados por flotação por ar dissolvido

Neste trabalho estuda-se o processo de flotação por ar dissolvido (FAD) como método de remoção de óleos emulsificados. Realizou-se uma revisão bibliográfica tanto do processo de flotação como dos fundamentos físico-químicos envolvidos na estabilidade e flotação de emulsões. Foram realizados testes de estabilidade de emulsões, de FAD descontínuos e contínuos, utilizando-se emulsões de 1000 mg/l de Óleo diesel e heptano. Verificou-se a eficiência do sulfato de alumínio e de compostos poliméricos como agentes desestabilizantes. Estudou-se a influência do tipo e concentração dos agentes desestabilizantes, pH da emulsão, do tipo de água e agitação nos testes de estabilidade como também na flotação por ar dissolvido. Os resultados obtidos indicaram a viabilidade técnica da aplicação do processo para a clarificação de efluentes oleosos atingindo valores de turbidez residual satisfatórios (menores que 5 UNT). O sulfato de alumínio mostrou-se mais eficiente como agente desestabilizante de ambas emulsões nos estudos de estabilidade e testes de PAD descontínuos, mas o polímero catiônico C-505 apresentou melhores resultados nos testes de flotação contínuos. O presente trabalho ainda apresenta um estudo de dimensionamento e do custo da unidade de FAD para remoção de óleos emulsificados que leva em consideração os custos de investimentos e de operação da unidade. Verifica-se que o custo total da unidade depende da vazão de alimentação, taxa de recirculação, taxa ar/sólido em massa e concentração inicial de óleos. Conclui-se que para as taxas de ar/sólido usados na indústria (geralmente menores que 0,1) o custo operacional do reagente é o parâmetro determinante do custo total atualizado da unidade. Isto faz com que o custo total atualizado seja essencialmente independente da relação taxa de aplicação - taxa ar/sólido.

Tratamento de soluções de cromo (III) por flotação a ar dissolvido

O presente trabalho estuda a viabilidade da utilização do processo de flotação a ar dissolvido (FAD) no tratamento de efluentes contendo cromo. Tal processo é analisado comparativamente à sedimentação. Urna revisão dos diferentes tipos de processos de separação ou de recuperação do cromo é, também, aqui apresentada. Soluções contendo 200 mg.l" de cromo tri ou hexavalente foram estudadas quanto às condições ideais de precipitação, às características de sedimentação e de flotação a ar dissalvido em regime descontínuo e contlnuo. Agentes poliméricos foram testados no intuito de melhorar as condições de clarificação. O processo de FAD foi o que apresentou melhores resultados no que se refere a cinética de separação sólido/líquido, e em termos de clarificação das soluções. Estudos de separação sólido/líquido de soluções contendo cromo VI foram feitos por estes dois processos empregando sulfato ferroso e sulfito de sódio como agentes redutores. A FAD mostrou ser eficiente para tratar as soluções quando reduzidas com sulfito de sódio. Porém, no caso da utilização do sulfato ferroso como redutor, o rendimento da FAD diminuiu no tratamento de soluções que continham sólidos suspensos acima de uma concentração crítica. Polímeros também foram empregados neste caso, e confirmaram sua atuação melhorando a cinética de separação sólido/líquido e como agentes que beneficiam a clarificação das soluções. Os resultados dos estudos de flotação por ar dissolvido em uma unidade contínua mostraram que é viavel a FAD sem agentes floculantes ou tensoativos. No entanto, estes aumentam os níveis de clarificação das soluções. Apenas os floculantes a base de amido mostraram-se ineficientes nesta aplicação. Conclui-se que o processo de FAD pode ser utilizado no tratamento de efluentes contendo cromo permitindo obter efluentes finais dentro dos padrões de emissão da legislação brasileira.

A natureza teleológica do princípio darwiniano de seleção natural : a articulação do metafísico e do epistemológico na origem das espécies

A presente tese tem por objetivo o exame da natureza explicativa do princípio de seleção natural (PSN) na Origem das Espécies de Charles Darwin, enquanto tal princípio exibe uma natureza teleológica, como ponto de articulação entre suas dimensões metafísica e epistemológica. A motivação inicial para este estudo encontrou-se num interesse mais profundo pela questão da "racionalidade", através do exame das relações entre ciência e nÃo-ciência provocada pelo reacender-se das discussões sobre evolucionismo versus criacionismo, nas escolas norte-americanas na década de 80. Todavia, uma detida leitura da Origem e o rastreamento de seu questionamento na trajetória intelectual de Darwin buscando empreender uma análise cuidadosa da teoria darwiniana como exigência prévia àquele exame mostrou-se, por si só, filosoficamente tão rica e absorvente, que direcionou a essa análise todos os esforços da presente tese. De imediato, o caráter multifacético dos padrões explicativos e das estratégias argumentativas encontradas na elaboração e defesa da teoria apresentada por Darwin na Origem das Espécies indicava a relevância de uma análise de PSN para a história e filosofia da ciência. De sua leitura igualmente aflorava uma nova abordagem para a questão teleológica, tema instigante nos questionamentos contemporâneos. O exame então empreendido teve, entre seus pressupostos orientadores, quatro pontos-chave: (1) a percepção do mútuo remetimento da História e da Filosofia da Ciência para a elucidaçÃo da natureza da produçÃo científica, partilhando certas idéias básicas das análises feitas por Thomas Kuhn, Paul Feyerabend e Imre Lakatos, entre outros, e, sobretudo, seu reconhecimento do papel do núcleo metafísico presente no questionamento científico; (2) a busca de uma compreensão contextualizadora da estrutura lógico-conceitual em que se insere a função e sentido do princípio a ser investigado, (a) privilegiando o contexto "interno" da obra e do desenvolvimento do pensamento de Darwin, mas buscando o contraponto esclarecedor em seu contexto "externo" e (b) construindo um referencial de análise emergente da estrutura contextual; (3) a visualização de uma relação todo-parte de mútuo suporte na estruturação da integridade contextual, constituindo uma tessitura tipo rede, em que a clarificação das partes, considerada sua posição no todo, faz avançar a inteligibilidade desse e confere-lhe sustentação, a qual, em troca, reverte em clarificação e fortalecimento das partes; (4) a busca de um novo enfoque da teleologia, numa nova perspectiva das relações explicativas e causais, pelo exame das bases metafísicas e epistemológicas da questão à época de Darwin e de tematizações e ambigüidades que permeiam o seu tratamento contemporaneamente. À luz de tais pressupostos, o fio condutor de trabalho é a análise da Origem das Espécies, em sua 6ª. ediçÃo inglesa (a última revisada pelo próprio Darwin), buscando complementar as requeridas elucidações, sobretudo no que concerne a certos pressupostos do pensamento de Darwin, nas obras e textos que perfazem sua trajetória intelectual (diário da viagem a bordo do Beagle, Notebooks 1836-1844, Ensaios de 1842 e 1844, o longo manuscrito de 1856-1858, correspondência) até a exposição madura de seu pensamento na Origem. Assim procedendo, o exame da natureza explicativa de PSN parte (I Parte) de uma leitura da Origem das Espécies como uma história da Natureza, constituindo o contexto no qual cabe dimensionar a função e sentido de PSN como a parte privilegiada da argumentação/narrativa da Origem como um todo (capítulo 1). Desse modo, a clarificação de PSN, encerrando a idéia mestra de que as espécies na Natureza originamse umas de outras por seleção natural, demanda a inteligibilidade e integração provida por esse princípio ao contexto da obra, ao "um longo argumento" em sua integridade, e essa inteligibilidade reverte em clarificação do próprio princípio. Nesse sentido, a atenção à estrutura argumentativa/narrativa da Origem permite ver como as partes desse argumento/os capítulos da narrativa estruturam-se, fugindo às rotulações usuais de um modelo "indutivo" ou "dedutivo", e constituindo, antes, uma rede argumentativa, em que os avanços, a seqüência dos capítulos, leva a retomadas, a uma nova inteligibilidade das etapas/capítulos anteriores, fortalecendo, na integridade desse movimento, as bases para novos avanços e crescentes explicitações e fortalecimento de sua sustentaçÃo. A atençÃo a esse movimento argumentativo leva igualmente a uma análise conceitual de "PSN" e "Natureza", ao longo da obra. Para tanto, procede-se a uma cuidadosa análise lógicosemântica da ocorrência desses conceitos no texto (capítulos 2 e 3, respectivamente), encontrando na visão de Natureza como "luta pela existência" um ponto privilegiado para a exploração de sua articulação. A análise realizada na primeira parte revela a natureza epistemológica e metafísica de PSN em sua condição explicativa e permite colocar a peculiar relação que se estabelece entre PSN (parte) e Natureza (todo) em termos de uma visão teleológica. No entanto, um aprofundamento desse ponto pede, antes (II parte), um exame mais detido dos conceitos de "explicação" e de "causa" na perspectiva darwiniana. Buscando uma compreensão contextualizadora, o contraponto "externo" ao contexto da Origem é balizado pelo enfoque dos padrões de cientificidade encontrados nas filosofias da ciência de John Herschel, William Whewell e Stuart Mill (capítulo 4). A construção de um referencial "interno", ponto a ser enfatizado, parte da análise lógico-conceitual do uso de "explicaçÃo", "causa" e cognatos feito no texto, levando, através de sucessivos refinamentos de análise, a uma ampliação e aprofundamento do elenco inicial de significações, de modo a determinar compreensivos focos orientadores de análise e identificar dimensões fundamentais do esforço explicativo darwiniano (capítulos 5, 6, 7, 8, 9). A exploraçÃo epistemológica conduzida na segunda parte fornece o instrumento analítico que permite retomar a colocação inicial da função e sentido de PSN em suas relações com o conceito de Natureza, projetando a indagação epistemológica no âmbito da especulação metafísica. Essa dupla dimensão de PSN pode então ser focalizada, tratando-se agora da articulação do epistemológico e do metafísico, presente na natureza explicativa de PSN - e o fazendo enquanto PSN exibe uma natureza teleológica (III Parte). Cabe, inicialmente, estabelecer, face ao exame realizado na segunda parte, os alcances e limites dos níveis e padrões explicativos e das estratégias argumentativas darwinianas, mostrando sua "novidade" e seu caráter multifacético (capítulo 10), a fim de compreender o escopo explicativo de PSN. Esse escopo, por sua vez, cabe vê-lo concretizado em sua função explicativa, através da reconstrução de argumentos-chave da Origem e representativos de seus diferentes níveis explicativos (capítulo 11). Assim visto, o poder explicativo de PSN pode ser compreendido como sendo estabelecido em duas grandes e mutuamente remissivas etapas: em sua fundamentação, como um princípio da Natureza, e em sua justificação, pelo seu poder explicativo operando em diferentes níveis e assim viabilizando empiricamente a visão de Natureza que lhe serve de fundamento (capítulo 12). Desse modo, a dimensão epistemológica de PSN, tornando o que ocorre na Natureza inteligível como objeto de conhecimento, operacionaliza a dimensão metafísica, ou seja, a visão do próprio "ser" da Natureza que lhe serve de fundamento - PSN é a Natureza no exercício de seu poder, é a Natureza (concebida como sistema que recebe suas cores em termos de "luta pela existência") atualizada. Em ambas dimensões explicativas, PSN exibe uma natureza teleológica, enquanto dá lugar a explicações telelógicas e apresenta-se como princípio teleologicamente fundado, abrindo o caminho a um novo enfoque da questão teleológica, redimensionando o tratamento de muitas das ambiguidades encontradas na problematização contemporânea dessa questão.

Desidratação de lodos de estação de tratamento de água

As estações de tratamento de água (ETAs), que utilizam sulfato de alumínio férrico e possuem sistema de extinção para a cal, geram dois principais resíduos: o lodo de ETA, retido nos decantadores durante a etapa de clarificação da água, constituído principalmente por hidróxidos de alumínio, argilas, siltes, areia fina, material húmico e microrganismos e o resíduo de cal, impureza insolúvel removida do processo de extinção da cal virgem, constituído principalmente de carbonato e hidróxido de cálcio. A pesquisa realizada no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS, em conjunto com o Departamento Municipal de Água e Esgotos (DMAE), avaliou se a adição de resíduo de cal ao lodo de ETA acelera o desaguamento do mesmo. Paralelamente, também foi avaliada a eficiência de uma modificação estrutural nos leitos de secagem convencionais, utilizando-se tijolos cerâmicos na base do mesmo, com o objetivo de avaliar se a capilaridade dos tijolos auxilia o desaguamento do lodo. Uma vez que a quantidade de água presente no lodo da ETA diminua, a utilização deste resíduo na indústria talvez seja economicamente viável. No primeiro experimento foram montados 12 (doze) leitos de secagem, seis convencionais e seis modificados. Foi analisado o teor de umidade nos leitos em função do tempo, bem como monitorado o teor de umidade relativa do ar O segundo experimento foi realizado em escala de bancada, utilizando-se 18 (dezoito) leitos de secagem forrados internamente com manta geotêxtil do tipo bidim (OP-20). Os leitos possuíam um dreno de fundo, para captura do líquido percolado. O experimento foi conduzido em triplicata, nas proporções de 0,0%; 2,5%, 5,0%, 7,5%, 10,0% e 100,0% em peso de resíduo de cal. Foi monitorado o volume de percolado em função do tempo para cada leito. Também foi analisado o pH e a umidade inicial e final dos leitos, bem como o pH e a turbidez do líquido percolado. No resíduo sólido remanescente nos leitos de secagem foi realizada análise de fluorescência de RX. No experimento de modificação estrutural da base dos leitos com uso de tijolos, não foi observada nenhuma melhora no desaguamento do lodo. Acredita-se que os poros capilares dos tijolos saturaram no início do experimento, perdendo seu poder de sucção. No segundo experimento, foi observada uma melhora muito significativa em relação ao volume de líquido percolado em função do tempo, comprovando que a adição de resíduo de cal ao lodo favoreceu a rápida desidratação do mesmo (chegando a ser 40 vezes maior) A relação ótima foi verificada nos leitos que continham 5,0 % em massa de resíduo de cal. Todos os leitos que sofreram a adição de resíduo de cal aumentaram bruscamente o pH e solubilizaram o íon alumínio; porém aprisionaram os íons ferro e magnésio. Tanto a análise de fluorescência de raio X do lodo puro, bem como da mistura com resíduo de cal, remanescentes nos leitos de secagem, identificaram a presença de óxidos de cálcio, alumínio, ferro e sílica. Isso indica que estes resíduos (lodo ou lodo mais cal) podem ser incorporado à matéria-prima do cimento. Ter-se-ia, desta forma, um destino ecologicamente correto para os lodos de ETAs, que deixaria de ser lançado em corpos d’água. A incorporação do lodo de ETA ao cimento traria como principal vantagem o aumento da vida útil das jazidas de argila e de calcáreo, reduzindo a destruição da paisagem, flora e fauna.

Movimento da matemática moderna no Brasil : estudo da ação e do pensamento de educadores matemáticos nos anos 60

Este trabalho estuda o movimento de renovação do ensino da matemática conhecido como o "movimento da matemática moderna",surgido no Brasil no inicio dos anos 60. Através do estudo da ação, do discurso e do pensamento dos protagonistas em relação com o contexto histórico em que foram produzidos e com o movimento da matemática moderna de âmbito internacional, procura explicar o alcance e as limitações desse movimento, em sua dinâmica e elaboração pedagógica. A abordagem adotada considera tanto os aspectos do movimento que o identificam com um processo mais amplo e de âmbito mundial de crescente valorização do ensino das ciências naturais e da matemática no período que sucedeu à Segunda Guerra Mundial, no qual o movimento da matemática se insere, como as especificidades do movimento relacionadas com a ação dos protagonistas e a realidade do pais. A análise do movimento como ocorreu no Brasil é feita fundamentalmente a partir da leitura de documentos produzidos durante o periodo de sua existência e de depoimentos obtidos através de entrevistas semi-estruturadas com participantes do movimento. O contexto no qual é situada essa análise inclui uma descrição breve da realidade politica, econômica e social do pais, com ênfase na realidade educacional - em particular, do ensino secundário e nos debates pedagógicos produzidos no período As modificações nas relações entre ciência e produção material no âmbito da economia capitalista são tratadas como elemento decisivo para a explicação da combinação entre esforços de governos e de educadores para a renovação e melhoria do ensino da matemática, desde os anos 50, em vários paises. O trabalho apresenta, em suas conclusões, conexões que contribuem para a clarificação de como o movimento foi marcado pelo contexto histórico em que surgiu e se desenvolveu. São enfatizadas as relações entre: o crescimento e a modernização da economia brasileira e o otimismo acerca das consequências sociais da melhoria do ensino e do desenvolvimento da ciência no pais; a expansão do ensino secundário desde os anos 30, acelerada nos anos 60, e as preocupações dos educadores acerca da eficiência e da deselitização desse ensino. O trabalho aponta, também, as conexães entre o movimento da matemática moderna e os debates sobre ensino de matemática realizados no pais antes e depois do movimento, situando-o como momento de um processo iniciado nos anos 50, anos 80, de iniciativa dos professores de matemática em torno da reflexão e renovação de sua própria prática.