Electrodialytic recovery of phosphorus and organic contaminants removal from sewage sludge

Phosphorus is a macronutrient essential to life which comes from phosphate rock, a non-renewable resource. Sewage sludge from wastewater treatment plants (WWTP) is a secondary resource rich in phosphorus that can be valorized. However, organic compounds are detected in sewage sludge, due to its non-polar and hydrophobic character, being considered an environmental risk. The present dissertation aims to study the efficiency of the electrodialytic process (ED) when applied to sewage sludge aiming phosphorus recovery and organic contaminants removal. Four organic compounds were analyzed: 17α-ethynylestradiol (EE2), bisphenol A (BPA), caffeine (Caf) and oxybenzone (MBPh). The experiments took place in an ED cell with two compartments and an anion exchange membrane, with the sludge in the cathode compartment. The experiments were carried out for three days with spiked sewage sludge (six assays). One control experiment was done without current, three experiments were carried out applying a constant current of 50, 75, and 100 mA and two experiments were carried out applying sequential currents: 50 mA, 75 mA and 100 mA and the opposite (100-75-50 mA). A qualitative and quantitative analysis of microorganisms existing in the samples was also done. At the end, the pH increased in the sewage sludge favoring phosphorus recovery. In terms of phosphorus, the highest recovery was achieved in the experiment run with 100 mA, where 70.3±2.0% of total phosphorus was recovered in the electrolyte. Generally, compounds degradation was favored by the current. Caf and MBPh achieved degradation percentages of 96.2±0.2% and 84.8±1.3%, respectively, in 100 mA assay. EE2 (83.1±1.7%) and BPA (91.8±4.6%) degradations were favored by 50 mA current. A total of 35 taxa from four different groups were identified, totalizing between 81,600-273,000 individuals per gram of initial sludges. After ED, microbial community population decreased between 47-98%. Arcella gibbosa represented 61% of the total observed organisms and revealed to be more tolerant to medium changes.

Harvest control rule vs optimal harvesting of an age-structured population: The case of the Ibero-Atlantic Sardine Fishery

Research Masters

Mechanical vs. electrical hysteresis of carbon nanotube/styrene-butadiene-styrene composites and their influence in the electromechanical response

The interesting properties of thermoplastics elastomers can be combined with carbon nanotubes (CNT) for the development of large strain piezoresistive composites for sensor applications. Piezoresistive properties of the composites depend on CNT content, with the gauge factor increasing for concentrations around the percolation threshold, mechanical and electrical hysteresis. The SBS copolymer composition (butadiene/styrene ratio) influences the mechanical and electrical hysteresis of composites and, therefore, the piezoresistive response. This work reports on the electrical and mechanical response of CNT/SBS composites with 4%wt nanofiller content, due to the larger electromechanical response. C401 and C540 SBS copolymers with 80% and 60% butadiene content, respectively have been selected. The copolymer with larger amount of soft phase (C401) shows a rubber-like mechanical behavior, with mechanical hysteresis increasing linearly with strain until 100% strain. The copolymer with the larger amount of hard phase (C540) just shows rubber-like behavior for low strains. The piezoresistive sensibility is similar for both composites for low strains, with a GF≈ 5 for 5% strain. The electrical hysteresis shows opposite behavior than the mechanical hysteresis, increasing with strain for both composites, but with higher increase for softer copolymer, C401. The GF increases with increasing strain, but this increase is larger for composites with lower amounts of soft phase due to the distinct initial modulus and deformation of the soft and hard phases of the copolymer. The soft phase shows larger strain under a given stress than the harder phase and the conductive pathway rearrangements in the composites are different for both phases, the harder copolymer (C540) showing higher piezoresistive sensibility, GF≈ 18, for 20% strain.

Electrochemical vs antibacterial characterization of ZrCN-Ag coatings

Nowadays, antibacterial properties are becoming a viable feature to be introduced in biomaterials due to the possibility of modifying the materials' surface used in medical devices in a micro/nano metric scale. As a result, it is mandatory to understand the mechanisms of the antimicrobial agents currently used and their possible failures. In this work, the antibacterial activity of ZrCNAg films is studied, taking into consideration the ability of silver nanoparticles to be dissolved when embedded into a ceramic matrix. The study focuses on the silver release evaluated by glow discharge optical emission spectroscopy and the effect of the fluid composition on this release. The results revealed a very low silver release of the films, leading to non-antibacterial activity of such materials. The silver release was found to be dependent on the electrolyte composition. NaCl (8.9 g L? 1) showed the lowest spontaneously silver ionization, while introducing the sulfates in Hanks' balanced salt solution (HBSS) such ionization is increased; finally, the proteins incorporated to the (HBSS) showed a reduction of the silver release, which also explains the low ionization in the culture medium (tryptic soy broth) that contains high quantities of proteins.

Global vs. local nonlinear optimization techniques for human-like movement of an anthropomorphic robot

In this paper a comparison between using global and local optimization techniques for solving the problem of generating human-like arm and hand movements for an anthropomorphic dual arm robot is made. Although the objective function involved in each optimization problem is convex, there is no evidence that the admissible regions of these problems are convex sets. For the sequence of movements for which the numerical tests were done there were no significant differences between the optimal solutions obtained using the global and the local techniques. This suggests that the optimal solution obtained using the local solver is indeed a global solution.

Chemical and physical attributes and calcium, magnesium, potassium, and phosphorus in the soil of murundu fields in Brazil

Fields of murundus (FM) are wetlands that provide numerous ecosystem services. The objectives of this study were to evaluate the chemical [organic carbon (OC), P, K+, Ca2+, Mg2+, Al3+ and H+Al] and physical [texture and bulk density (Bd)] soil attributes and calculate the organic matter (OM) and nutrient stock (P, Ca, Mg, and K) in soils of FM located in the Guapore River basin in Mato Grosso. Thirty-six sampling points were selected, and soil samples were collected from two environments: the murundu and plain area surrounding (PAS). At each sampling point, mini trenches of 0.5 × 0.5 × 0.4 m were opened and disturbed and undisturbed soil samples were collected at depths of 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4 m. In the Principal Component Analysis the variables H+Al (49%) and OM (4%) were associated with the F1 component and sand content (47%) with the F2 component. The FM had lower pH values and higher concentrations of K+, P, and H+Al than PAS at all depths (p < 0.05). Additionally, FM stocked up to 433, 360, 205, and 11 kg ha-1 of Ca, Mg, K, and P, respectively, for up to a depth of 0.2 m. The murundu stored two times more K and three times more P than that in the PAS. Our results show that the FM has high sand content and Bd greater than 1.5 Mg m-3, high acidity, low OC content, and low nutrient concentrations. Thus, special care must be taken to preserve FM such that human intervention does not trigger environmental imbalances.

Cosméticos no Youtube: marcas vs youtubers: em estudo exploratório

Dissertação de mestrado em Design de Comunicação de Moda

Avaliação do custo vs benefício na introdução de medidas de sustentabilidade na reabilitação de edifícios antigos – estudo de caso

Tendo por base os novos desafios com que o sector da construção, nomeadamente este artigo tem como objetivo a avaliação dos custos económicos e dos benefícios em termos energéticos e de sustentabilidade decorrentes da implementação de três cenários de reabilitação (básica, energética e sustentável) num edifício unifamiliar situado no centro histórico de Viana do Castelo.

Reforço ao corte de vigas de betão armado com compósitos de CFRP: valores experimentais vs valores analíticos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

“Fantasia Lusitana”, de João Canijo: O Portugal ficcional vs. o país real. O Estado Novo e a ‘portugalidade’. A construção da identidade

ISBN: 978-989-96858-3-3

Preferência e habituação pela face/voz da mãe vs. estranha em recém-nascidos

O bebé humano, quando nasce, trás consigo uma diversidade de competências que lhe garantem uma pré adaptação e a sua sobrevivência no meio extrauterino. Este estudo tem como objectivo avaliar a preferência e a habituação do recém-nascido pela face/voz da mãe vs. uma pessoa estranha, bem como a identificação de variáveis que possam influenciar estas competências. A amostra, constituída por 50 bebés (com 1 a 5 dias de vida), foi avaliada através do paradigma da “preferência e habituação pela face/voz da mãe vs estranha” - uma situação experimental que envolve a participação da mãe e de duas figuras estranhas ao bebé, com o objectivo de avaliar o tempo que o bebé olha para cada pessoa, em três fases diferentes: 1) preferência, 2) habituação e 3) pós-habituação. Os resultados mostram a preferência pela face/voz da mãe, em detrimento da pessoa estranha. Porém, observa-se que, da fase de preferência para a fase de pós habituação, o tempo que o bebé olha para a mãe diminui e aumenta o tempo que olha para a figura estranha. Algumas características dos bebés (e.g., índice ponderal > 2.50) e das mães (e.g., coabitação, emprego) surgem relacionadas com resultados mais favoráveis (e.g., maior preferência pela face/voz da mãe na fase de preferência do que de pós-habituação e uma mais rápida resposta de habituação ao estímulo materno). Concluímos que, logo nos primeiros dias de vida, são observadas diferenças no comportamento dos recém-nascidos com a mãe e com uma estranha, o que pode condicionar o desenvolvimento do bebé e uma interacção adequada com a mãe.

New auxiliary indicators for the differential diagnosis of functional cardiorespiratory limitation in patients with chronic obstructive pulmonary disease and congestive heart failure

OBJECTIVE: To differentiate the nature of functional cardiorespiratory limitations during exercise in individuals with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) or congestive heart failure (CHF) and to determine indicators that may help their classifications. METHODS: The study comprised 40 patients: 23 with COPD and 17 with CHF. All individuals underwent maximal cardiopulmonary exercise testing on a treadmill. RESULTS: The values of peak gas exchange ratio (R peak), peak carbon dioxide production (VCO2 peak), and peak oxygen ventilatory equivalent (V E O2 peak) were higher in the patients with CHF than in those with COPD, and, therefore, those were the variables that characterized the differences between the groups. For group classification, the differentiating functions with the R peak, VCO2 peak (L/min), and V E O2 peak variables were used as follows: group COPD: - 44.886 + 78.832 x R peak + 5.442 x VCO2 peak + 0.336 x V E O2 peak; group CHF: - 69.251 + 89.740 x R peak + 8.461 x VCO2 peak + 0.574 x V E O2 peak. The differentiating function, whose result is greater, correctly classifies the patient's group as 90%. CONCLUSION: The R peak, VCO2 peak, and V E O2 peak values may be used to identify the cause of the functional cardiorespiratory limitations in patients with COPD and CHF.

Custo-efetividade da trombólise pré-hospitalar vs intra-hospitalar no infarto agudo do miocárdio

FUNDAMENTO: Existe evidência de que a trombólise pré-hospitalar melhora os desfechos no infarto agudo do miocárdio (IAM) com supradesnivelamento do segmento ST. OBJETIVO: Comparar as relações de custo-efetividade entre trombólise pré-hospitalar e trombólise intra-hospitalar para o IAM com supradesnivelamento do segmento ST, pela perspectiva do Sistema Único de Saúde. MÉTODOS: Modelo analítico de decisão foi utilizado para comparar as duas estratégias. O desfecho do estudo foi "anos de vida ganhos". O uso de recursos e os custos foram estimados pela perspectiva do Sistema Único de Saúde. Árvore de decisão e modelo de Markov foram construídos com resultados de ensaios clínicos publicados. Os custos foram valorados em real (R$), para o ano de 2005. RESULTADOS: Para um horizonte de tempo de vinte anos, a expectativa de vida média com a trombólise pré-hospitalar foi de 11,48 anos e a trombólise intra-hospitalar proporcionou expectativa de vida média de 11,32 anos. Os custos foram de R$ 5.640,00 para a trombólise pré-hospitalar e de R$ 5.816,00 para a trombólise intra-hospitalar. Houve custo adicional de R$ 176,00 por paciente com a trombólise intra-hospitalar. A trombólise pré-hospitalar proporcionou adicional de 0,15 ano de expectativa de vida comparado à trombólise intra-hospitalar. CONCLUSÃO: Esse modelo sugere que, pela perspectiva do Sistema Único de Saúde, implementar a trombólise pré-hospitalar para o IAM com supradesnivelamento do segmento ST pode representar sobrevida extra e menor custo que comparativamente à trombólise intra-hospitalar.

Ressonância magnética vs cintilografia com pirofosfato marcado com tecnécio-99m para a detecção de necrose miocárdica perioperatória

FUNDAMENTO: O infarto do miocárdio perioperatório (IMPO) é uma complicação da cirurgia de revascularização miocárdica (CRM) com potencial impacto prognóstico. A cintilografia miocárdica (CM) com pirofosfato marcado com tecnécio-99m é utilizada no diagnóstico de IMPO, mas demonstra limitada sensibilidade para lesões subendocárdicas. A ressonância magnética cardiovascular (RMC), por sua vez, detém alta acurácia para a detecção de necrose miocárdica. OBJETIVO: Comparar a RMC e a CM para a detecção de IMPO após CRM. MÉTODOS: Foram estudados 24 pacientes portadores de doença arterial coronária crônica, com a técnica de realce tardio pela RMC e com a CM, antes e depois da CRM, analisando-se o surgimento de áreas de necrose miocárdica perioperatória (IMPO). Mensuraram-se também marcadores bioquímicos de lesão miocárdica (CKMB e troponina I), antes e depois da cirurgia. RESULTADOS: Dezenove pacientes completaram o estudo. Desses, 6 (32%) apresentaram IMPO à RMC, e 4 (21%) à CM (p = NS). Dos 323 segmentos do ventrículo esquerdo avaliados, 17 (5,3%) exibiram necrose perioperatória à RMC, e 7 (2,2%) à CM (p = 0,013). Observou-se moderada concordância entre os métodos (kappa = 0,46), havendo divergência, quanto ao diagnóstico de IMPO, em 4 (21%) casos, a maioria com pequenas áreas de necrose perioperatória à RMC, não visualizadas à CM. Em todos os casos com IMPO à RMC, houve elevação significativa de CKMB e troponina I. CONCLUSÃO: Houve moderada concordância diagnóstica entre os métodos para a detecção de IMPO, mas a RMC permitiu a visualização de pequenas áreas de necrose miocárdica perioperatória, não identificadas pela CM e associadas à elevação de marcadores bioquímicos de lesão miocárdica.

Exercício resistido vs jogging em fatores de risco metabólicos de mulheres com sobrepeso/obesas

FUNDAMENTO: Exercícios resistidos e aeróbicos são recomendados para reduzir o peso e melhorar a saúde, mas ainda não foi definido qual dos dois tipos é o melhor. OBJETIVO: O objetivo do presente estudo foi comparar o exercício resistido e jogging (JOGG) na doença cardiovascular múltipla (DCV), nos fatores de risco metabólicos e aptidão física de mulheres obesas ou com sobrepeso [composição corporal, perfil lipídico, acido úrico, glicose, equivalente metabólico (MET), frequência cardíaca, pressão arterial, flexibilidade, gasto de energia em repouso (GER) e balanço de nitrogênio (BN)]. MÉTODOS: Cinquenta mulheres foram aleatoriamente divididas em dois grupos, mas apenas 26 terminaram o estudo: exercício resistido (ER) (n=14; 36±12 anos; índice de massa corporal, IMC=32±7 kg/m²) e JOGG (n=12; 37±9 anos; IMC=29±2). O primeiro mês de treinamento consistiu em 60 min x 03 dias/semana e o segundo mês de treinamento consistiu em 04 dias/semana para ambos os protocolos, mais reeducação alimentar. RESULTADOS: Ambos os grupos apresentaram diminuição da massa corporal total, IMC, acido úrico plasmático e aumento do MET (p<0,05); não houve alteração na massa corporal magra, GER, e frequência cardíaca de repouso. O treinamento com ER reduziu o colesterol total, triglicérides plasmáticos, BN e aumentou a flexibilidade; o treinamento com JOGG reduziu a razão cintura/quadril, níveis de glicose, pressão arterial sistólica, lipoproteína de alta densidade e aumentou a razão colesterol total/ lipoproteína de alta densidade (p<0,05). CONCLUSÃO: Ambos os protocolos melhoram a DCV e os fatores de risco metabólicos. Os ER apresentaram mudanças favoráveis no perfil lipídico e na flexibilidade, enquanto o JOGG apresentou mudanças favoráveis sobre a glicose, razão cintura/quadril e pressão arterial. Esses resultados sugerem que treinamento de pesos em circuito combinados com exercícios aeróbicos devem ser considerados para indivíduos obesos. Entretanto, em relação à algumas diferenças entre os grupos na avaliação basal, não é possível concluir que as alterações sejam devidas ao tipo de exercício ouà variabilidade intra-grupo.