Biological nutrient removal in SBR technology: from floccular to granular sludge

Biological nutrient removal has been studied and applied for decades in order to remove nitrogen and phosphorus from wastewater. However, more anthropogenic uses and the continued demand for water have forced the facilities to operate at their maximum capacity. Therefore, the goal of this thesis is to obtain more compact systems for nutrient removal from domestic wastewater. In this sense, optimization and long-term stabilization of high volume exchange ratios reactors, treating higher volumes of wastewater, have been investigated. With the same target, aerobic granular sludge was proposed as a reliable alternative to reduce space and increase loading rates in treatment plants. However, the low organic loading rate from low-strength influents (less than 1 Kg COD•m-3d-1) results in slower granular formation and a longer time to reach a steady state. Because of that, different methodologies and operational conditions were investigated in order to enhance granulation and nutrient removal from domestic wastewater.

Selective toxicity of different granular insecticides to the peach-potato aphid, Myzus persicae (Homoptera: Aphididae) and its parasitoid, Aphidius matricariae (Hymenoptera: Aphidiidae) in two differentially resistant potato cultivars

Field studies were conducted in Pakistan to examine the effects and the interaction of two differentially resistant potato cultivars i.e. Cardinal and Desiree (one partially resistant and one susceptible to Myzus persicae (Sulzer), respectively) with different dosage rates of granular insecticides, at different time intervals after application in relation to percent kill of M. persicae and effects on the parasitoid Aphidius matricariae Haliday (i.e. the third trophic level) within the aphid mummies, percent parasitism and Thimet 10G (phorate) was found about 30% more effective in reducing aphid population than the Furadan 3G (carbofuran). The highest doses of each insecticide caused maximum aphid mortality, in general aphid mortality appeared dose dependent. Mostly all the higher and lower doses of the tested insecticides were about 10% more effective on Cardinal than on Desiree. The most significant result was the synergistic interaction at the lower doses with plant resistance, so that the same level of control was recorded with the second highest dose on Cardinal as with the highest dose on Desiree. Also the same level of control was observed at the lowest dose on Cardinal as with the second last lowest dose on Desiree. Furadan 3G was found least toxic to the A. matricariae in terms of percent parasitism, emergence of parasitoids and number of mature eggs in the emerging females. Furadan 3G gave 13, 15 and 6% higher figures, respectively from the parasitoid characteristics than Thimet 10G. The highest doses of both insecticides were clearly toxic to the parasitoid. In general, the effects on the parasitoid were dose dependent. The second highest dose of Thimet 10G, gave the maximum yield

Granular flow in the marginal ice zone

The region of sea ice near the edge of the sea ice pack is known as the marginal ice zone (MIZ), and its dynamics are complicated by ocean wave interaction with the ice cover, strong gradients in the atmosphere and ocean and variations in sea ice rheology. This paper focuses on the role of sea ice rheology in determining the dynamics of the MIZ. Here, sea ice is treated as a granular material with a composite rheology describing collisional ice floe interaction and plastic interaction. The collisional component of sea ice rheology depends upon the granular temperature, a measure of the kinetic energy of flow fluctuations. A simplified model of the MIZ is introduced consisting of the along and across momentum balance of the sea ice and the balance equation of fluctuation kinetic energy. The steady solution of these equations is found to leading order using elementary methods. This reveals a concentrated region of rapid ice flow parallel to the ice edge, which is in accordance with field observations, and previously called the ice jet. Previous explanations of the ice jet relied upon the existence of ocean currents beneath the ice cover. We show that an ice jet results as a natural consequence of the granular nature of sea ice.

Hidrogeoquímica do sistema aqüífero granular cenozóico do município de Porto Alegre, RS

As águas subterrâneas são significantemente afetadas pelo ambiente deposicional no Sistema Aqüífero Granular Cenozóico. Os sedimentos terciários e quaternários da Planície Costeira do Rio Grande do Sul que ocorrem em Porto Alegre foram depositados em Sistemas de Laguna/Barreira que geraram depósitos de leques aluviais, fluviais, lacustres e deltáicos. O Sistema Aqüífero Granular Cenozóico na área estudada sofreu influência de transgressões e regressões marinhas iniciadas há 400 mil anos. No presente estudo foram analisadas 39 amostras de água subterrânea na região de Porto Alegre, que se destacam por possuir alto conteúdo de íons, em particular: cloreto (13 a 1680 mg/L), sulfato (4 a 500 mg/L), cálcio (0,9 a 125 mg/L), magnésio (0,7 a 154 mg/L) e sódio (17 a 740 mg/L), permitindo classificá-las como cloretada-cálcico-sódicas com elevados teores de sulfato. Os resultados físico-químicos foram tratados estatisticamente (análise fatorial e análise discriminante), o que permitiu identificar 4 grupos de águas, a partir dos parâmetros de maior correlação, que compreendem cloreto, potássio, cálcio, magnésio, sulfato, sódio, dureza e condutividade elétrica. A dissolução de sais de ambiente marinho ou mixohalino associada com condições hidrodinâmicas de fluxos de baixa velocidade e elevado tempo de residência, são fatores decisivos para a existência dos vários tipos hidroquímicos. O modelamento geoquímico indicou subsaturação em fluorita, halita e gipsita, enquanto calcita e dolomita tendem a saturação. Por outro lado, os cálculos indicam supersaturação em fluorapatita, gibsita, caolinita e goetita.

Caracterização de Fe granular em matriz de Al/sub 2/O/sub 3/

Neste trabalho é apresentada a caracterização de amostras de filmes finos granulares de Fe- Al2O3, obtidas por evaporação em ultra alto vácuo. Duas amostras com composições diferentes foram obtidas. A espectroscopia de Espalhamento de Rutherford (Rutherford Backscattering Spectroscopy - RBS) foi utilizada para determinar a fração volumétrica de metal e a espessura das amostras, cujos valores obtidos foram 43% e 34% respectivamente. A morfologia das amostras foi investigada por difração de raios-x a qual mostrou a existência de grãos de ferro com 30Å de diâmetro e orientação cristalina preferencial (110) embebidos em uma matriz amorfa de Al2O3. As medidas de magnetização também mostraram que as duas amostras apresentavam uma distribuição de tamanhos de grão de ferro com valor médio de 24Å, estando de acordo com os resultados obtidos por difração de raios-x. A magneto-resistência observada em temperatura ambiente pode ser explicada pelo tunelamento dependente de spin dos elétrons de condução entre os grãos de ferro. Os resultados das medidas de RxT e IxV mostraram que o principal mecanismo de transporte foi o tunelamento termicamente ativado, o que está de acordo com a teoria apresentada por Abeles.

Remoção de diclofenaco, ibuprofeno, naproxeno e paracetamol em filtro ecológico seguido por filtro de carvão granular biologicamente ativado

O filtro ecológico representa uma promissora tecnologia de tratamento, em razão desta não necessitar da aplicação de produtos químicos, além de sua constatada eficiência. Nele, estabelece-se entre os seres vivos a relação de cadeia alimentar. Inicialmente uma matriz aquosa foi acrescida de quatro fármacos (diclofenaco, naproxeno, ibuprofeno e paracetamol) e posteriormente analisada por cromatografia líquida de alta eficiência para avaliar a remoção desses compostos pelo filtro ecológico seguido pelo filtro de carvão granular biologicamente ativado. Parâmetros, entre eles turbidez, coliformes totais e termotolerantes, cor aparente e cor verdadeira, foram mensurados para verificar a eficiência dos filtros. Houve remoção de 97,43% do diclofenaco, 85,03% do ibuprofeno: 94,11% do naproxeno e 84,07% do paracetamol.

Effect of enzymatic hydrolysis on some physicochemical properties of root and tuber granular starches

A hidrólise enzimática do amido pode fornecer informações importantes sobre sua estrutura granular. Amidos de mandioca, batata-doce, mandioquinha-salsa e batata foram hidrolisados por α-amilase bacteriana a 37 °C durante 48 horas, e algumas propriedades físico-químicas dos resíduos da hidrólise foram determinadas. O amido de mandioca foi o mais suscetível à enzima com 20,9% de hidrólise, enquanto o amido de batata foi o mais resistente com 5,9%. O tamanho médio dos grânulos variou de 10,8 a 23,4 μm para os amidos de mandioquinha-salsa e batata, respectivamente. Amidos de mandioca e batata-doce apresentaram um padrão de difração de raio-X tipo A, enquanto os amidos de mandioquinha-salsa e batata mostraram padrão tipo B. Todos os amidos nativos mostraram superfície granular lisa e, após hidrólise, os amidos de mandioca, batata-doce e mandioquinha-salsa mostraram alguns grânulos bastante degradados, enquanto o amido de batata apresentou sutil sinal de degradação. O teor de amilose dos amidos diminuiu com a hidrólise para os amidos de mandioca, batata-doce e mandioquinha-salsa, permanecendo inalterado para o amido de batata. Como esperado, a viscosidade intrínseca e as propriedades de pasta diminuíram para todos os amidos hidrolisados. Não houve diferença significativa entre as propriedades térmicas dos amidos nativos e hidrolisados. Estes resultados sugeriram que a hidrólise ocorreu nas áreas cristalinas e amorfas dos grânulos. O padrão de difração do tipo B e o grande tamanho dos grânulos do amido de batata podem ter contribuído para a maior resistência deste amido à hidrólise.

Comparison of hexamethyidisilazane and critical point drying treatments for SEM analysis of anaerobic biofilms and granular sludge

We present a fast procedure for scanning electron microscopy (SEM) analysis in which hexamethyldisilazane (HMDS) solvent, instead of the critical point drying, is used to remove liquids from a microbiological specimen. The results indicate that the HMDS solvent is suitable for drying samples of anaerobic cells for examination by SEM and does not cause cell structure disruption.

Granular cell tumour (Abrikossoff's tumour): Case series

This case series describes three unreported cases of an uncommon benign neoplasm named Abrikossoff's tumour or granular cell tumour (GCT). This mesenchymal neoplasm apparently arises from neural or Schwann cell origin with benign and malignant forms. All cases presented here were unique nodules on oral mucosa, coming out from the connective tissue, and occurring in women with age ranging from 30 to 42 years. The histological aspects of the GCT showed large granular cells arranged in groups and nests of connective tissue separating pseudoepitheliomatous overlying surface. This feature can possibly be misunderstood with squamous cell carcinoma. The differentiation between malignant and benign GCT is evaluated by the presence of metastases which is considered the only reliable criterion for malignancy. © 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Pré-oxidação e adsorção em carvão ativado granular para remoção dos herbicidas Diuron e Hexazinona de água subterrânea

The cultivation of sugarcane demands the use of herbicides such as Diuron and Hexazinone. Some supply wells from Ribeirão Preto, SP, Brazil, built in the Guarani Aquifer are located in recharge points, and the presence of sandy Quartzarenic Neosol in these areas increases the vulnerability of the groundwater to contamination from herbicides This paper reports the water quality monitored in some wells located in the recharge area and the removal of Diuron and Hexazinone by means of adsorption in granular activated carbon (GAC), preceded or not by preoxidation with chlorine and chlorine dioxide in a pilot plant. The results indicated that Diuron was more strongly adsorbed than Hexazinone and that the saturation time of the GAC in the test with preoxidation was shorter than in the test without preoxidation, which may have occurred mainly due to the formation of by-products that competed with the adsorption of the herbicides.