Estudo da influência das monocloraminas sobre as membranas de poliamida da osmose inversa

A tecnologia de separação por membranas, especialmente a osmose inversa, está sendo usada atualmente como uma alternativa de produção de águas com maior qualidade e, também, como processo de tratamento de águas industriais para reuso. Entretanto, a utilização das membranas é limitada pela sua vida útil e varia conforme a natureza e quantidade de impurezas presentes nos efluentes e a freqüência de limpeza. Algumas impurezas também podem propiciar o desenvolvimento de microorganismos nos canais de escoamento e na superfície das membranas que, em maior ou menor grau, irão contribuir para a degradação das membranas, fenômeno este conhecido como biofouling. Para prevenir o biofouling é necessário um eficiente processo de desinfecção da corrente de alimentação do sistema de osmose inversa, com o objetivo de promover a morte dos microorganismos e oxidar a matéria orgânica. A cloração é a prática adotada em muitas indústrias, mas o cloro pode causar danos ambientais, perigos à saúde na indústria e também pode trazer prejuízos às membranas de poliamida, amplamente utilizadas na osmose inversa. É necessário encontrar um agente menos agressivo ao ambiente e que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação da osmose inversa sem danificar as membranas de poliamida Neste contexto, o presente trabalho, teve como objetivo estudar o efeito das monocloraminas sobre as membranas de poliamida na osmose inversa e comparar o desempenho das membranas com resultados observado na literatura para outros oxidantes. A cloramina inorgânica é um oxidante mais fraco que o cloro livre, mas é capaz de reduzir a população total das bactérias a um nível aceitável. Diversos experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de osmose inversa utilizando soluções de monocloraminas e membranas de poliamida. Também foi estudado o efeito catalítico dos íons ferro e alumínio nas reações que levam à degradação das membranas pelo agente oxidante. Os resultados indicam que houve uma degradação das membranas de poliamida pelas monocloraminas evidenciada pelo aumento do fluxo permeado e redução da retenção salina, porém com um comportamento muito menos agressivo que o observado com o cloro e dióxido de cloro nas mesmas condições experimentais. O efeito catalítico dos metais estudados não pôde ser confirmado já que foi observado um aumento da concentração de ferro durante os experimentos causada pela oxidação das partes metálicas da unidade de osmose inversa devido a alta concentração de monocloraminas.

Estudo da influência do CIO2 sobre membranas de poliamida para osmose inversa

Água de alta pureza é utilizada para uma grande variedade de aplicações industriais, como na geração de vapor de alta pressão, na indústria de componentes eletrônicos e na fabricação de medicamentos. Os processos de separação por membranas (PSM), em particular a osmose inversa (OI), estão sendo cada vez mais utilizados na desmineralização de águas de uso industrial. As vantagens dos PSM, em relação aos processos convencionais, são que estes ocorrem sem mudança de fase, operam na temperatura ambiente e são altamente seletivos e modulares. Estes processos apresentam algumas limitações ao seu uso, sendo a principal o fouling das membranas, o qual pode ser devido à precipitação de substâncias, à adsorção ou até mesmo ao desenvolvimento microbiano. Este problema pode ser minimizado quando o sistema de OI é projetado e monitorado adequadamente, incluindo o pré o póstratamento da água. O desenvolvimento microbiano no sistema de membranas é um dos fatores que causa a maior perda de desempenho do sistema de OI. O seu controle é realizado através da utilização de agentes desinfetantes no pré-tratamento da água. O cloro é o agente oxidante mais utilizado na desinfeção da água e, mesmo em concentrações muito baixas (abaixo de 0,1 ppm), pode degradar a poliamida (PA), material amplamente utilizado na fabricação de membranas de OI. Tendo em vista este problema, o presente estudo tem como objetivo pesquisar um agente oxidante alternativo ao cloro, especificamente o dióxido de cloro, que possa ser mantido em baixas concentrações na corrente de alimentação do sistema de OI, sem danificar as membranas Os experimentos foram realizados em uma unidade de bancada de OI com escoamento tangencial, com módulo de membrana plana. Os efeitos de ClO 2 sobre a membrana de PA foram verificados a partir de alterações do seu desempenho. O desempenho da membrana de PA foi avaliado através de medidas de fluxo permeado, permeabilidade hidráulica e de retenção salina. Os resultados obtidos indicam que as membranas de PA são degradadas quando expostas a soluções contendo ClO 2 na concentração aproximada de 500 ppm. Nos experimentos onde a concentração do oxidante foi mantida em torno de 50 ppm, a degradação da membrana de PA exposta ao ClO 2 foi menor que a observada quando a membrana foi exposta ao cloro livre (aprox. 50ppm) em condições operacionais semelhantes. Observou-se ainda que pode existir uma relação entre o nível de degradação e a composição da alimentação. Como uma etapa complementar a este trabalho, foi acompanhada a partida de um sistema de OI industrial, no qual as membranas são de PA e a corrente de alimentação contém uma concentração residual de ClO 2 proveniente do sistema de pré-tratamento da água.

Desenvolvimento de membranas porosas de alumina para fins de tratamento de efluente industrial têxtil

Textile production has been considered as an activity of high environmental impact due to the generation of large volumes of waste water with high load of organic compounds and strongly colored effluents, toxic and difficult biodegradability. This thesis deals with obtaining porous alumina ceramic membranes for filtration of textile effluent in the removal of contaminants, mainly color and turbidity. Two types of alumina with different particle sizes as a basis for the preparation of formulation for mass production of ceramic samples and membranes. The technological properties of the samples were evaluated after using sintering conditions: 1,350ºC-2H, 1,450ºC-30M, 1,450ºC-2H, 1,475ºC-30M and 1,475ºC-2H. The sintered samples were characterized by XRD, XRF, AG, TG, DSC, DL, AA, MEA, RL, MRF-3P, SEM and Intrusion Porosimetry by Mercury. After the characterization, a standard membrane was selected with their respective sintering condition for the filterability tests. The effluent was provided by a local Textile Industry and characterized at the entry and exit of the treatment plant. A statistical analysis was used to study the effluent using the following parameters: pH, temperature, EC, SS, SD, oil and grease, turbidity, COD, DO, total phosphorus, chlorides, phenols, metals and fecal coliform. The filtered effluent was evaluated by using the same parameters. These results demonstrate that the feasibility of the use of porous alumina ceramic membranes for removing contaminants from textile effluent with improved average pore size of 0.4 micrometre (distribution range varying from 0,025 to 2.0 micrometre), with total porosity of 29.66%, and average percentages of color removal efficiency of 89.02%, 92.49% of SS, turbidity of 94.55%, metals 2.70% (manganese) to 71.52% (iron) according to each metal and COD removal of 72.80%

Quantificação das Bactérias Sólido-Aderidas, Bactérias e Protozoários Líquido-Associados do Rúmen de Bovinos Jovens Alimentados com Amiréia

Foram utilizados quatro bovinos mestiços, castrados, canulados no rúmen com o objetivo de quantificar as bactérias e protozoários líquido-associados, as bactérias sólido-aderidas e relacioná-las com o pH ruminal de bovinos recebendo amiréia dietética (30% de uréia) no concentrado e silagem de milho. Realizaram-se três coletas de conteúdo ruminal, à 1h, às 2h30 e 11h30 após a alimentação. A massa microbiana foi quantificada e qualificada nas diferentes frações das bactérias sólido-aderidas (BSA), bactérias líquido-associadas (BLA) e protozoários líquido-associados (PLA) e seus teores de nitrogênio (N), de matéria seca (MS) e de matéria orgânica (MO), determinados. A população microbiana apresentou crescente contribuição das BSA no decorrer do tempo, o que não ocorreu com BLA e PLA. O teor de MO/MS das BSA também aumentou o tempo 2h30, permanecendo inalterado até 11h30. Os teores de nitrogênio das BSA expressos na matéria orgânica diminuíram em tempos de coleta iguais ou superiores a 2h30, embora os teores de N na matéria seca não apresentassem essa diferença. As relações entre bactéria:protozoário encontradas foram iguais a 1 : 2,1 à 1 h, 2,6: 1 às 2h30 e 2,2: 1 às 11h30 após a alimentação, quando foi observado predomínio de protozoários e bactérias, ambos associados ao líquido ruminal. As quantidades totais e as frações do pool microbiano ruminal não foram influenciadas pelo pH, provavelmente, porque este se manteve sempre acima de 6,39.

Ação antifúngica do resíduo líquido integral e fracionado do desfibramento da folha do sisal (Agave sisalana) sobre Malassezia pachydermatis, Tricophyton mentagrophytes e Candida albicans

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Microbiologia Aplicada) - IBRC

Efeito de diferentes dosagens do preparado de anticorpos policlonais específicos sobre as variáveis ruminais, degradabilidade in situ e digestibilidade in vivo de bovinos alimentados com dieta de alto concentrado

Pós-graduação em Zootecnia - FMVZ

Avaliação de sistemas de tratamento e reúso de esgoto sanitário para fins de irrigação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Produção in vitro de metano, dióxido de carbono e oxigênio utilizando líquido ruminal de bovinos alimentados com diferentes rações

Pós-graduação em Zootecnia - FCAV

Estudo do perfil proteico nas membranas de espermatozóides congelados de caprinos

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Expressão de receptores Toll-like - 2 e Toll-like - 4 em membranas corioamnióticas de gestações complicadas por corioamnionite

Corioamnionite é definida como inflamação das membranas corioamnióticas, sendo que tal inflamação resulta geralmente de infecção bacteriana do líquido amniótico, das membranas fetais e da placenta. O sistema imune inato constitui a primeira linha de defesa do hospedeiro contra patógenos e nesse sentido os receptores Toll-like (TLR) são importantes reguladores dessa resposta inespecífica. Entretanto, a expressão desses receptores nas membranas corioamnióticas de gestações complicadas por corioamnionite não está bem estabelecida. Investigar a expressão de receptores Toll-like -2 e -4 em membranas corioamnióticas de gestações complicadas por corioamnionite. Foram incluídas no estudo 48 membranas corioamnióticas, coletadas no Serviço de Obstetrícia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP, no período de janeiro a novembro de 2008, de gestações pré-termo e de termo, incluindo gestantes com rotura prematura de membranas pré-termo (RPM-PT), trabalho de parto pré-termo (TPP) além de gestações de termo (GT). Fragmentos das membranas corioamnióticas foram encaminhados à análise histopatológica para confirmação de corioamnionite histológica. Outros fragmentos de 1cm2 das membranas foram acondicionados em RNA later® e foram submetidos à extração de RNA total. Após a extração do RNA, as amostras com concentração entre 0,02 e 0,2μg/ μL de RNA foram submetidas à obtenção de cDNA para posterior utilização na quantificação da expressão de TRL-2 e TLR-4 pela técnica da PCR em tempo real empregando-se o sistema TaqMan® Gene Expression Assays. Dentre as 24 membranas corioamnióticas com presença de corioamnionite, 41,7% foram obtidas de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Correlação entre presença de Mycoplasma hominis e Ureaplasma urealyticum e níveis IL-6 e IL-10 no líquido amniótico de gestantes com trabalho de parto prematuro

O trabalho de parto prematuro (TPP) é uma intercorrência obstétrica com etiologia multifatorial, que tem como principal complicação a prematuridade. A infecção da cavidade amniótica (CA) é um fator associado ao TPP e, nos últimos anos, inúmeros trabalhos têm demonstrado a presença de diferentes espécies bacterianas no líquido amniótico (LA) de pacientes em TPP. Dentre essas, destacam-se duas espécies de micoplasmas genitais, Mycoplasma hominis e Ureaplasma urealyticum, que embora sejam freqüentemente detectadas no LA ainda são pouco estudadas quanto à sua relação com essa complicação obstétrica. Avaliar a infecção na cavidade amniótica por M. hominis e U. urealyticum bem como determinar os níveis de IL-6 e IL-10 no líquido amniótico de gestantes com trabalho de parto prematuro. Foi realizado estudo prospectivo com 20 gestantes em TPP, atendidas no Serviço de Obstetrícia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina de Botucatu, UNESP. O grupo controle foi constituído de 20 gestantes com indicação para amniocentese transabdominal para avaliação da maturidade fetal. Foram obtidas amostras do líquido amniótico e das membranas corioamnióticas de todas as pacientes incluídas no estudo. A pesquisa de M.hominis e U.urealyticum no LA foi realizada empregando-se a técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e os níveis de IL-6 e IL-10 quantificados por ensaio imunoenzimático (ELISA). Os dados obtidos referentes às características maternas, infecção da cavidade amniótica e concentração de citocinas no LA foram submetidos ao teste z de proporção e ao teste de Mann-Whitney e o nível de significância adotado foi de 5%. A incidência de TPP no período do estudo foi de 5,8%. No grupo TPP, a pesquisa de invasão microbiana da CA foi positiva para... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)

Estudo da formação de domínios em membranas modelos induzidos por peptídeos antimicrobianos e sua ação interfacial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da formação de domínios em membranas modelos induzidos por peptídeos antimicrobianos e sua ação interfacial

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cristalização assistida por destilação por membranas aplicada ao reuso de água: comparação com outros métodos de reuso, análise do processo e projeto hierárquico de processo.

No presente trabalho foram avaliados processos alternativos de dessalinização visando a recuperação e reuso da água contida em salmouras concentradas, sendo o processo de cristalização assistida por destilação por membranas (MDC) investigado com profundidade. Foi desenvolvido um modelo diferencial para o processo de destilação por membranas por contato direto (DCMD), contemplando métodos termodinâmicos rigorosos para sistemas aquosos de eletrólitos fortes, bem como mecanismos de transferência de calor e massa e efeitos de polarização de temperatura e concentração característicos deste processo de separação. Com base em simulações realizadas a partir do modelo matemático assim desenvolvido, foram investigados os principais parâmetros que influenciam o projeto de um módulo de membranas para DCMD. O modelo foi posteriormente estendido com equações de balanço de massa e energia adicionais para incluir a operação de cristalização e desta forma representar o processo de MDC. De posse dos resultados das simulações e do modelo estendido, foi desenvolvido um método hierárquico para o projeto de processos de MDC, com o objetivo de conferir características de rastreabilidade e repetibilidade a esta atividade. Ainda a partir do modelo MDC foram discutidos aspectos importantes em MDC como a possibilidade de nucleação e crescimento de cristais sobre a superfície das membranas, bem como o comportamento do processo com sais com diferentes características de solubilidade e largura da zona metaestável. Verificou-se que para sais cuja solubilidade varia muito pouco com a temperatura e que possuem zona metaestável com pequena largura, caso do NaCl, a operação com resfriamento no cristalizador não é viável pois aumenta excessivamente o consumo energético do processo, sendo nesses casos preferível a operação \"isotérmica\" - sem resfriamento no cristalizador - e o convívio com a possibilidade de nucleação no interior do módulo. No extremo oposto, observou-se que para sais com grande variabilidade da solubilidade com a temperatura, um pequeno resfriamento no cristalizador é suficiente para garantir condições de subsaturação no interior do módulo, sem grande ônus energético para o processo. No caso de sais com pequena variabilidade da solubilidade com a temperatura, mas com largura da zona metaestável elevada, existe certo ônus energético para a operação com resfriamento do cristalizador, porém não tão acentuado como no caso de sais com zona metaestável estreita. Foi proposto um fluxograma alternativo para o processo de MDC, onde foi introduzido um circuito de pré-concentração da alimentação antes do circuito de cristalização, para o caso de alimentação com soluções muito diluídas. Este esquema proporcionou um aumento do fluxo permeado global do processo e consequentemente uma redução na área total de membrana requerida. Verificou-se que através do processo com préconcentração da alimentação de 5% até 10% em massa - no caso de dessalinização de uma solução de NaCl - foi possível reduzir-se a área total da membrana em 27,1% e o consumo energético específico do processo em 10,6%, quando comparado ao processo sem pré-concentração. Foram desenvolvidas ferramentas úteis para o projeto de processos de dessalinização por MDC em escala industrial.

Reaproveitamento da lactose presente em permeado de soro de leite bovino em pó para estudo da síntese de lactulose

Dissertação composta por 2 artigos.