Obtenção de fotocatalisadores magnéticos a partir de resíduos industriais e TiO2 para a degradação de contaminantes orgânicos

In this work, magnetic photocatalysts were synthesized containing differents levels of TiO2 (40, 60 e 80%) supported at the supporter of C/LV, forming the photocatalysts 40, 60, 80Ti/C/LV, using tar pitch as carbon (C) source and red mud (LV) as iron source. The prepared magnetic photocatalysts and TiO2 were used to degrade the Remazol Black textile dye (PR5) and the organic material present in samples of a textile dye effluent. The characterization of photocatalysts by Raman, X-Ray Diffraction, Transmission Electron Micoscope and Scanning, Energy Dispersive X-ray Spectrometry, Termogravimetry and Elemental Analysis, confirms the presence of carbon and magnetite in support C/LV and the presence of TiO2 in prepared photocatalysts. The photocatalytic reactions with TiO2 were analyzed by different experimental conditions, such as: mass of TiO2 (30-240 mg), solution pH (2-10), light intensity (0.871 and 1.20 mWcm-2), type of radiation (UV and sunlight-1.420 mWcm-2), radiation incidence area (44.2 to 143.1 cm2) and dissolved oxygen (OD, 1.9 and 7.6 mg L- 1). Results showed that reactions with the following conditions: 220 mg of TiO2, pH 10, solar radiation, 7.6 mg L-1 of OD and an incidence area of radiation of 143.1 cm2 showed the best results for degradation of PR5 dye. Photocatalytic reactions with magnetic photocatalysts for degrading PR5 shows that efficiency increases with TiO2 content in the C/LV support, where, above 60% of TiO2, there was not significant increase in reaction velocity. In addition, solar radiation has proved to be advantageous for photocatalytic reactions. In order to verify the presence of a non-magnetic fraction in the photocatalyst 60Ti/C/LV0, magnetic separation was proceeded. The characterizations of the magnetic (FM) and nonmagnetic (NMF) fraction confirmed that about 25% of TiO2 did not fixed in 60Ti/C/LV photocatalyst. Results of photocatalytic reactions with FM and FNM showed that both phases have photocatalytic activity for degradation of PR5. The reactions executed for the degradation of organic matter present in the actual sample of textile effluent showed that TiO2 and magnetic photocatalyst 60Ti/C/ LV have better results for color removal (85 to 35%), soluble solids ( 11 and 3%), DQO (90 and 86%) and turbidity (94 and 11%) than the treatment done by the textile industry. Sedimentation kinetics tests in presence of a magnet showed that photocatalysts are separated faster from aqueous environment than pure TiO2. Obtained results showed that magnetic photocatalysts have excellent photocatalytic activity and can be separated from the reaction environment on a simple and quick way when a magnetic field is applied.

Preparação e caracterização de compósitos obtidos a partir de borracha natural com raspa de couro visando aplicações industriais

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dimensões de cavacos industriais de eucalipto e relações com polpação, resistência e morfologia de fibras na polpa

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da toxicidade de resíduos industriais e urbanos aplicados na agricultura

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudos fisiológicos com leveduras industriais produtoras de etanol: efeito da natureza da fonte de nitrogênio

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação de fontes protéicas e de tratamentos industriais da farinha de carne e ossos para cães e gatos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização dos diamantes da província kimberlítica de Juína (MT), e distritos diamantíferos de Espigão D'Oeste (RO), Cacoal (RO) e Diamantina (MG)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Provendo soluções de comunicação em ambientes industriais inóspitos via PLC - um estudo de caso aplicado a uma empilhadeira de bauxita da refinaria da Alunorte

Este trabalho tem como principal objetivo fazer um estudo sobre um sistema comunicação de dados, utilizando-se a rede elétrica existente entre equipamentos, como meio físico em um ambiente industrial inóspito. Nesse caso, foi implementado um piloto em uma refinaria de alumina, localizada em Barcarena no estado do Pará, em uma máquina móvel de empilhamento de bauxita, que possuía um sistema de comunicação de dados via rádio, no qual ocorriam muitas falhas de comunicação devido às interferências eletromagnéticas, RFI, etc. prejudicando o processo de produção da refinaria. Como alternativa, apresentar-se-á uma tecnologia menos susceptível a problema da interferência que permite melhorar o desempenho do sistema de comunicação entre equipamentos. Trata-se da tecnologia PLC - Power Line Communication- que é full-duplex e utiliza modulação OFDM, o que reduz o efeito indesejável de interferências. Na conclusão, foram feitos comentários pertinentes aos resultados obtidos e os esperados acerca da confiabilidade da tecnologia, bem como sua utilização para futuras aplicações, nas diversas áreas onde a mesma pode ser utilizada.

Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

Aspectos clínicos e epidemiológicos dos acidentes por arraias nos distritos de Mosqueiro e Outeiro, Belém-Pará-Brasil

As águas da Baía de Marajó tornam-se doce nos meses de maior precipitação pluviométrica e saloba no outro período, o que torna possível o encontro de arraias da família Potamotrygonidae e exemplares de águas marítimas, as que são providas de ferrões pontiagudos e retrosserrilhados que, ao penetrarem nas vítimas, danificam o tegumento que as células glandulares de veneno, expondo os tecidos a toxina, levando ao aparecimento de manifestações clínicas. Empregou-se um modelo observacional e descritivo da prevalência, para avaliar os aspectos clínicos e epidemiológicos de 116 acidentes por arraias, ocorridos nos Distritos de Mosqueiro e Outeiro, Belém-Pará, no período de julho de 1999 a agosto de 2001. Estes ocorreram, principalmente, em Mosqueiro (80,2%) com maior freqüência no sexo masculino (63,8%), no grupo etário dos adolescentes e adultos (38,8% e 50,0%), respectivamente, no mês de julho (37,9%). Em todas as marés houve vítimas, porém, com menor freqüência na preamar (4,3%). A maioria dos acidentes ocorreu no fundo do rio com areia (49,1%) e no período vespertino (62,1%). As arraias mais capturadas nas praias de Mosqueiro foram da família Potamotrygonidae. As vítimas socorridas na primeira hora em 79,3% dos casos, sendo o membro inferior a região mais atingida em 84,5%, particularmente o pé (75,0%). Todos os pacientes apresentaram manifestações clínicas locais, com dor em 99,1% e cianose em 42,2% dos casos. Os sintomas sistêmicos estiveram presentes em 14,6%, sendo a tontura (6,0%) e a sudorese (5,2%) os mais encontrados. A pressão arterial acima do normal presente em 6,0%, e a taquicardia em 9,5%. O debridamento foi o manejo cirúrgico mais utilizado (94,5%). Retornaram para reavaliação somente 18,1% dos pacientes, dos quais, 33,4% evoluíram com necrose e 28,6% com infecção local. Não houve significância estatística na correlação entre evolução clínica, os tratamentos instituídos e o tempo entre o acidente e o início do atendimento médico. Conclui-se que acidentes por arraias são um importante agravo de saúde para a população que apesar das complicações locais, as vítimas não apresentam quadro grave. O período das águas salobras parece que influencia no aumento dos casos.

Inter-relações entre engenheiros mecânicos e designers industriais: uma abordagem transdiciplinar e holística do processo acadêmico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Simulação computacional no auxílio à tomada de decisão nos processos industriais: utilizando a ferramenta Tecnomatix Plant Simulation 9.0

Atualmente existem inúmeros processos produtivos automatizados, os quais vêm se tornando cada vez mais complexos em função das necessidades do mundo moderno e, portanto, demandam nas fases de projetos e de implementação ferramentas de engenharia cada vez mais poderosas para modelá-los e analisá-los da maneira mais eficiente possível. Nesse ambiente de crescente pressão por resultados positivos, racionalização e aprimoramento de recursos internos, que a ferramenta computacional Tecnomatix Plant Simulation 9.0, surge como um caminho para a obtenção de competitividade produtiva. Ressaltando ainda que, o estudo proposto é de grande relevância para os profissionais da gestão produtiva, os quais almejam resultados que minimizem custos e maximizem lucros.

Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional

Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.

Estudo da utilização de polímeros naturais como auxiliares de floculação no tratamento de água para fins industriais

Este trabalho consiste em avaliar a eficiência de novas alternativas de uso com as espécies naturais do quiabo (Abelmoschus esculentus), da semente de angico-vermelho (Anadenanthera peregrina (L.) Speng) e da semente de olho-de-dragão (Adenanthera pavonina L.) conhecido também como falso angico, pulverizados com granulometria de 0,074 mm, para tratamento de água como polímeros naturais auxiliar de floculação na remoção principalmente dos parâmetros turbidez e cor para fins industriais, através de tratamento em ensaio no mecanismo de varredura utilizando o equipamento estático de bancada Jar Test com adição de coagulante químico (sulfato de alumínio). O pó dos polímeros foi obtido após higienização, secagem, trituração, moagem, peneiramento, e utilizado no processo de coagulação, floculação e sedimentação para testar a eficiência de cada um, quando usado só e quando usado em conjunto com o coagulante químico, seguido da análise dos parâmetros físico-químicos pH, turbidez, cor aparente, cor verdadeira e temperatura. Os resultados mostraram que o polímero do quiabo apresentou melhor eficiência na remoção da turbidez e cor em relação às mesmas dosagens usadas com os demais polímeros analisados e quando se fez a redução da dosagem do coagulante usado em conjunto com os polímeros, observou uma ótima remoção da turbidez, principalmente com o conjunto coagulante e polímero de quiabo, com a eficiência de remoção de 94% da turbidez e de 98% da cor com dosagem ótima do quiabo igual a 1,0 mg/L e do coagulante de 10 mg/L. Portanto é possível fazer uma redução da dosagem do coagulante quando usado em conjunto com o auxiliar de floculação, pois o polímero de quiabo pode ser usado para tratamento de água e frente à possibilidade de múltiplos usos econômicos e ecológicos na indústria.

Estudo de parâmetros físicoquímicos para a produção de argamassas utilizando resíduos industriais e da construção civil

As argamassas podem ser consideradas como a mistura de aglomerantes e agregados com água, possuindo capacidade de endurecimento e aderência. Como alternativa, é proposto produção de argamassas utilizando como agregado miúdo resíduos de construção civil (RCC), rico em silicoaluminatos, gerado nas obras de demolições e reformas, e cinza volante (CV) como material pozolânico, obtida a partir da combustão do carvão mineral em caldeiras de leitos fluidizados, em substituição parcial ao cimento Portland. Neste contexto, o resíduo de construção civil foi beneficiado e caracterizado pelas análises de espectrofotometria de raios- X e difração de raios-X, a cinza volante foi caracterizada pela análise granulométrica e espectrofotometria de raios-X. Para produção das argamassas formularam-se composições de RCC nas proporções de 95, 90, 85, 80, 75 e 70%; CV de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% e 5% de cimento Portland CP II Z 32, sendo que em cada composição do traço de argamassa foi adicionado 0,8% em volume de água e para o ensaio reológico utilizou-se as mesmas proporções de resíduos (RCC e CV) com 35% em volume de água. Após a cura de 28 dias os corpos de prova foram submetidos a ensaios físicos de absorção, porosidade e massa específica aparente; ensaio mecânico de resistência à compressão e análise de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, cujos resultados obtidos mostraram-se ser viável a utilização da cinza volante e RCC na construção civil, na produção de argamassas.