Ottimizzazione della reazione di Fenton mediante l’utilizzo di un sistema automatico di reazione

The research presented in this dissertation is aimed to the automation of the Fenton process. The Fenton reaction is finalized to the waste water pre-treatment in order to promote the abatement of the organic contaminants and make it more degradable. Reagents adopted are constituted by a mixture of iron ions and hydrogen peroxide and their effect is strictly influenced by several variables, such as: the reagents molar ratio and their quantities counterpoised to the substrate, temperature, pH, agitation, etc. Therefore, the optimization is far from being considered an easy procedure. The research was carried out using a batch configuration, through which the optimal [Fe2+]/[H2O2] and [substrate]/[H2O2] ratios were identified. Then, in order to improve the process, a semibatch configuration was performed. The preliminary results show that is possible to obtain a greater abatement efficiency for high organic burden using the semibatch configuration here proposed.

Sex steroid feedback regulation of pituitary gonadotropins during early secondary oocyte growth in coho salmon (Oncorhynchus kisutch) – a potential target of endocrine disruption.

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06

Reciclaje de pavimentos : estudio de las ventajas económicas del reciclaje en frío in situ de pavimentos asfalticos

En los procesos de mantenimiento y rehabilitación de pavimentos, se deben definir los objetivos, bien sea para realizar unas reparaciones superficiales sobre daños generados por el agua como consecuencia de fallas en los drenajes, o bien realizar una intervención sobre la estructura buscando recuperarla a sus condiciones de diseño originales, la cual se realiza con el proceso de reciclaje el cual tiene en cuenta las características físico-químicas de los materiales existentes los cuales se consideran sufrieron el adecuado proceso que les permitió hacer parte de la estructura. Existiendo cuatro tipos de reciclaje de los cuales se realiza una descripción general de cada proceso, el presente trabajo se concentra en el análisis técnico – económico del proceso ―In situ‖ en frio, método utilizado en la rehabilitación de la vía Sopetrán - Puente de Occidente, en el Departamento de Antioquia, en una longitud de 13 Km. El presente estudio se realiza verificando el cumplimiento de las especificaciones a nivel nacional que para estos procesos estableció el Instituto Nacional de Vías (INVIAS) y verificando el cumplimiento de las normas IDU ET-2005. El reciclaje ―in situ‖ en frio tiene ventajas ecológicas (no necesita afectar las eventuales fuentes de materiales de la zona), económico (bajos costos comparados con reconstrucción) y técnico (los equipos para este proceso han presentado importantes avances tecnológicos) lo cual permitió su aplicación en la vía mencionada, lo cual con la adición de un agente estabilizador (cemento para el presente estudio) permite recuperar las condiciones iniciales de diseño de la estructura intervenida. El árbol de decisiones es una herramienta utilizada para el análisis y selección de la mejor opción de estructura a realizar teniendo en cuenta calidad y costos. El presente trabajo termina con un análisis detallado de las condiciones existentes, revisión de las diferentes opciones de intervención y el estudio económico de las diferentes alternativas de estructura de pavimento para la rehabilitación de la vía referida.

Evaluación de vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum) en el diseño de humedales artificiales

En este trabajo se presenta la descripción e investigación en la evaluación de vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum) en el diseño de humedales artificiales. Para el tratamiento de aguas residuales de origen doméstico, siendo la vegetación uno de los principales componentes de estos sistemas de tratamientos no convencionales. Muchos \sistemas naturales" están siendo considerados con el propósito del tratamiento del agua residual y control de la contaminación del agua, debido a su alta fiabilidad ambiental y los bajos costos de construcción y mantenimiento, es el caso de los humedales artificiales. El interés en los sistemas naturales está basado en la conservación de los recursos asociados con estos sistemas como opuesto al proceso de tratamiento convencional de aguas residuales que es intensivo respecto al uso de energía y químicos. Los wetlands o humedales artificiales constituyen una alternativa de tratamiento debido a su alta eficiencia de remoción de contaminantes, a su bajo costo de instalación y mantenimiento y a su alta fiabilidad ambiental, generalmente un humedal artificial esta constituido por un medio de soporte el cual generalmente es arena o grava, vegetación y microorganismos o biopelícula los cuales llevan los diferentes procesos bioquímicos para remover los contaminantes del afluente. El objetivo general de este trabajo ha sido: Evaluar la eficiencia de remoción de materia orgánica, sólidos, nitrógeno y fósforo total de dos especies de plantas: vetiver (Chrysopogon zizanioides) y la elefanta (Pennisetum purpureum), en el diseño de humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales de origen doméstico. Los humedales artificiales o sistemas pilotos, se encuentran ubicados en la universidad de Medellín y reciben una preparación de agua sintética, que asemeja a las características de un agua residual de origen doméstico. En el presente trabajo se evalúa el porcentaje de remoción de la carga orgánica de aguas residuales, en un sistema de tratamiento por humedales artificiales con dos especies vegetales. El sistema fue diseñado con tres módulos instalados de manera adjunta. En el primero no se integra ninguna especie vegetal, solo el medio de sustrato el cual constituye el blanco (-), en el segundo se integraron organismos de la especie vetiver (Chrysopogon zizanioides), en el tercer sistema piloto, organismos de la especie elefanta (Pennisetum purpureum) y en el cuarto organismos de la especie papiro japones (Cyperus alternifolius), los cuales constituyen el control positivo (+). Los módulos experimentales fueron limpiados, cortados y adecuados acorde al montaje inicial de las plantas y al espacio requerido para su disposición. A cada sistema piloto se le agrega medio de soporte constituido por grava (5 a 10 cm) y arena (15 a 20 cm), el sustrato es evaluado y caracterizado por su diámetro nominal, posterior en cada sistema se siembran las especies en un área de 3x3 y cada humedal por dos semanas se adecua bajo la solución de Hoagland y Arnon y régimen de humedad. En el agua sintética se analizaron los siguientes parámetros: pH, sólidos totales, sólidos suspendido totales, sólidos disueltos totales, demanda química de oxígeno (DQO), demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), nitrógeno total (NTK) y fosforo total (PT). También se realizó la determinación del crecimiento de las plantas a partir del incremento de biomasa, porosidad de la raíz y de igual forma se determina NTK y PT. Los resultados demostraron que el sistema es una opción para la remoción de la carga orgánica y de nutrientes en aguas residuales de origen doméstico, de bajo costo de operación y mantenimiento, especialmente se observa que las plantas que crecen en sistemas de régimen de humedad ácuico y ústico, tienden a tener una mayor recepción y adaptación en los humedales artificiales pilotos, es el caso de la elefanta (Pennisetum purpureum), el cual presenta las más altas tasas de remoción de contaminantes y nutrientes en el afluente, seguido por el papiro japonés (Cyperus alternifolius) y el vetiver (Chrysopogon zizanioides), respecto a tasas de remoción. La remoción de contaminantes que se presentan más altos respectivamente, constituyen sólidos en primera instancia, seguido por la demanda bioquímica de oxigeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno total (NTK) y fósforo total (PT), estos últimos presentan una baja tasa de remoción, debido a la naturaleza misma del contaminante, a los organismos que realizan la remoción y absorción y al tiempo de retención que se elige, el cual influye en la tasa de remoción del contaminante siendo menor en la concentración de fósforo, pero se encuentranen el rango esperado para estos sistemas de tratamiento no convencionales.

Produção de carboidratos a partir do efluente de laticínios tratado por cianobactéria

Nesta tese foi demonstrado o potencial de produção de carboidratos por Aphanothece microscopica Nägeli cultivada no efluente oriundo de uma indústria de laticínios. Para tanto, o trabalho é composto de quatro artigos que objetivaram avaliar a produção de carboidratos em função da temperatura, inóculo e razões C/N e N/P do elfluente, bem como a possibilidade de reúso da água residuária. Foram utilizadas temperaturas de (10, 20 e 30ºC) e inóculo (100, 200 e 300 mg.L-1). A melhor condição indicada foi quando utilizou-se a temperatura de 30°C e 200 mg.L-1 de inóculo. Na sequência, considerando a temperatura e a concentração celular selecionada, foi estudada a influência das razões C/N e N/P na produção de carboidratos. Para tal, C/N (20, 40 e 60) e N/P (5, 10 e 15) na produção de carboidratos extracelulares foram avaliadas em cultivos a 30°C, tendo como inóculo 200 mg.L-1. Os melhores resultados obtidos, foram quando foi utilizado C/N 60 e N/P 10. Uma vez definidas as melhores condições de produção de carboidratos, foi estudado o processo de separação de biomassa do meio de cultivo, a partir dos coagulantes FeCl3, Al2(SO4)3 e tanino. O efeito dos coagulantes na separação da biomassa foram estudados, quanto ao pH (6,0, 7,0 e 8,0) e concentração de coagulantes (50, 300 e 550 mg.L-1), utilizando como parâmetro de medida, a eficiência de remoção de DQO, turbidez e sólidos suspensos (SS). Os resultados demonstraram que as concentrações de coagulantes influenciaram significativamente ao nível de significância de 5 %, na separação da biomassa, com eficiência significativa na remoção da DQO, turbidez e SS. A melhor condição avaliada foi a que utilizou tanino na concentração de 300 mg.L-1 e pH 7,0, o que resultou em uma água residuária com remoção média de 96 % da turbidez, com potencial de ser reutilizada. Por fim, foi realizada a identificação de carboidratos gerados por Aphanothece microscopica Nägeli. Os resultados evidenciaram uma biomassa com até 33,5 % de carboidratos totais, perfazendo uma fração de carboidratos extracelulares, na fase estacionária de crescimento celular, de aproximadamente 25 % e 8 % os carboidratos da parede celular. Ficou demonstrado ainda que a composição dos carboidratos extracelulares do microorganismo em estudo é constituído por mono e dissacarídeos perfazendo concentrações na ordem de 12,88 % de glicose, 3,54 % de rafinose, 3,43 % sacarose, 2,13 % de frutose e 2,45 % de ribose. Ficou demonstrado o potencial de produção de carboidratos por Aphanothece microscopica Nägeli quando cultivada no efluente da indústria de laticínios.

Caracterização da diversidade parasitária em carníveros silvestres e implicações na conservação

Recolher dados para actualizar os conhecimento da diversidade parasitária dos mesocarnívoros mais abundantes nas regiões do sul de Portugal e relacionar a dispersão parasitária, a conservação e a saúde humana constituíram os principais objetivos deste estudo. Raposas (Vulpes vulpes), sacarrabos (Herpestes ichneumon), fuinhas (Martes foina), ginetes (Genetta genetta) e texugos (Meles meles) atropelados foram os carnívoros-hospedeiros em estudo. Um grupo de raposas caçadas foi também considerado parte da amostra. A informação geo-referenciada de todos os animais serviu para executar a análise espacial. Realizaram-se necrópsias meticulosas e procedeu­ se à recolha, identificação e preservação dos parasitas encontrados. Pela primeira vez em Portugal é registada a presença do parasita da gineta Ancytostoma martinezi. A correlação entre os factores humanos e ambientais e, a riqueza de espécies foi determinada estatisticamente. Densidade populacional, disponibilidade de égua, tipo de uso de solo e distância mínima às sedes de concelho não apresentaram uma relação estatisticamente significativa com a infecção parasitária das raposas. Os resultados obtidos relativamente à presença de parasitas zoonóticos nos animais silvestres em estudo fomentam o trabalho multidisciplinar entre a Biologia da Conservação e as ciências médicas. ABSTRACT; The aim of this study was to collect data in order to update the information related to the parasitic diversity of the predominant mesocarnívores in the southern regions of Portugal and to establish relationships between the parasite dispersal, conservation and human health. Road killed foxes (Vulpes vulpes), mongoose (Herpestes ichneumon), stone marten (Martes foina), common genets (Genetta genetta) and euroasian badgers (Meles meles) were the considered carnivore-hosts. A sample of hunted foxes was also regarded.AD the animals had geo-reference information, ultimately used for spatial analysis. Thorough necropsies were performed and macroparasites collected, identified and preserved. For the first time in Portugal Ancylostoma martinezi, a common genets parasite.is recorded. Statistical species richness and correlation between human and environmental factors were determined. Human population density, water drainage, soil use, minimum distance to head council cities and the infection status of foxes proved no significant statistical relation. Results obtained on zoonotic parasites present in wild animals enhance the necessity of multidisciplinary work between Biology conservation and medical sciences.

Adsorção de corantes têxteis aniônicos e catiônicos em resíduos do processamento de fios de algodão modificados quimicamente

The textile industry generates a large volume of high organic effluent loading whoseintense color arises from residual dyes. Due to the environmental implications caused by this category of contaminant there is a permanent search for methods to remove these compounds from industrial waste waters. The adsorption alternative is one of the most efficient ways for such a purpose of sequestering/remediation and the use of inexpensive materials such as agricultural residues (e.g., sugarcane bagasse) and cotton dust waste (CDW) from weaving in their natural or chemically modified forms. The inclusion of quaternary amino groups (DEAE+) and methylcarboxylic (CM-) in the CDW cellulosic structure generates an ion exchange capacity in these formerly inert matrix and, consequently, consolidates its ability for electrovalent adsorption of residual textile dyes. The obtained ionic matrices were evaluated for pHpcz, the retention efficiency for various textile dyes in different experimental conditions, such as initial concentration , temperature, contact time in order to determine the kinetic and thermodynamic parameters of adsorption in batch, turning comprehensive how does occur the process, then understood from the respective isotherms. It was observed a change in the pHpcz for CM--CDW (6.07) and DEAE+-CDW (9.66) as compared to the native CDW (6.46), confirming changes in the total surface charge. The ionized matrices were effective for removing all evaluated pure or residual textile dyes under various tested experimental conditions. The kinetics of the adsorption process data had best fitted to the model a pseudosecond order and an intraparticle diffusion model suggested that the process takes place in more than one step. The time required for the system to reach equilibrium varied according to the initial concentration of dye, being faster in diluted solutions. The isotherm model of Langmuir was the best fit to the experimental data. The maximum adsorption capacity varied differently for each tested dye and it is closely related to the interaction adsorbent/adsorbate and dye chemical structure. Few dyes obtained a linear variation of the balance ka constant due to the inversion of temperature and might have influence form their thermodynamic behavior. Dyes that could be evaluated such as BR 18: 1 and AzL, showed features of an endothermic adsorption process (ΔH° positive) and the dye VmL presented exothermic process characteristics (ΔH° negative). ΔG° values suggested that adsorption occurred spontaneously, except for the BY 28 dye, and the values of ΔH° indicated that adsorption occurred by a chemisorption process. The reduction of 31 to 51% in the biodegradability of the matrix after the dye adsorption means that they must go through a cleaning process before being discarded or recycled, and the regeneration test indicates that matrices can be reused up to five times without loss of performance. The DEAE+-CDW matrix was efficient for the removal of color from a real textile effluent reaching an UV-Visible spectral area decrease of 93% when applied in a proportion of 15 g ion exchanger matrix L-1 of colored wastewater, even in the case of the parallel presence of 50 g L-1 of mordant salts in the waste water. The wide range of colored matter removal by the synthesized matrices varied from 40.27 to 98.65 mg g-1 of ionized matrix, obviously depending in each particular chemical structure of the dye upon adsorption.

Photocatalytic Degradation of Anthracene in Closed System Reactor

Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) represent a large class of persistent organic pollutants in an environment of special concern because they have carcinogenic and mutagenic activity. In this paper, we focus on and discuss the effect of different parameters, for instance, initial concentration of Anthracene, temperature, and light intensity, on the degradation rate. These parameters were adjusted at pH 6.8 in the presence of the semiconductor materials (TiO2) as photocatalysts overUVlight. The main product of Anthracene photodegradation is 9,10-Anthraquinone which isidentified and compared with the standard compound by GC-MS. Our results indicate that the optimum conditions for the best rate of degradation are 25 ppm concentration of Anthracene, regulating the reaction vessel at 308.15 K and 2.5 mW/cm(2) of light intensity at 17 5mg/100 mL of titanium dioxide (P25).