Sibilância em crianças e adolescentes vizinhos a uma indústria petroquímica no Rio Grande do Norte, Brasil

OBJETIVO: Verificar a associação entre relato de sibilância em crianças e adolescentes e o local de residência em relação à dispersão dos poluentes atmosféricos emitidos pelo Pólo Petroquímico (PPQ) de Guamaré (RN). MÉTODOS: Estudo transversal de relato de sibilância em crianças e adolescentes de 0 a 14 anos de idade, residentes no entorno do PPQ de Guamaré, em 2006. Foi utilizado o questionário padronizado do International Study of Asthma and Allergies in Childhood, acrescido de questões relativas ao tabagismo, renda, moradia e escolaridade. Concentrações diárias de PM10, PM2,5, carbono grafítico, SO2, NO2, O3, benzeno, tolueno e xilenos foram medidas em uma estação de monitoramento fixa. As comunidades residentes na área de influência das emissões do PPQ foram classificadas, segundo a direção preferencial dos ventos, em expostas e de referência. RESULTADOS: Participaram do estudo 209 crianças e adolescentes. As concentrações médias diárias dos poluentes monitorados mantiveram-se abaixo dos limites estabelecidos nos padrões de qualidade do ar. A prevalência de sibilos nos últimos 12 meses foi de 27,3%. Associações estatisticamente significantes com sibilos nos últimos 12 meses foram verificadas mesmo após ajustamentos para comunidades expostas [razão de chances (odds ratio, ORajust) = 2,01; intervalo de confiança de 95% (IC95%) 1,01-4,01], gênero masculino (ORajust = 2,50; IC95% 1,21-5,18) e idade de 0 a 6 anos (ORajust = 5,00; IC95% 2,41-10,39). CONCLUSÃO: Mesmo em baixas concentrações de poluentes atmosféricos, a ocorrência de sintomas respiratórios em crianças e adolescentes nas comunidades no entorno de um PPQ esteve associada a residência na direção preferencial dos ventos, mostrando-se mais vulnerável o grupo de pré-escolares do gênero masculino.

Recovery of p-TBC from a butadiene washing stream in a pilot plant

Results obtained in a pilot-scale unit designed for COD removal and p-TBC (p-tert-butylcatechol) recovery from a butadiene washing stream (pH 14, 200,000 mg COD L-1, highly toxic) at a petrochemical industry are presented. By adding H3PO4, phase separation is achieved and p-TBC is successfully recovered (88 g L-1 of washing stream). Information (time for phase separation and organic phase characterization) was gathered for designing a future industrial unit. The estimated heat generation rate was 990 kJ min-1 and 15 min were enough to promote phase separation for a liquid column of approximately 1.15 m.

Biomass Refinery as a Renewable Complement to the Petroleum Refinery

Biomass Refinery is a sequential of eleven thermochemical processes and one biological process with two initial basic treatments: prehydrolysis for lignocellulosics and low temperature conversion for biomass with medium-to-high content of lipids and proteins. The other ten processes are: effluent treatment plant, furfural plant, biodiesel plant, cellulignin dryer, calcination, fluidized bed boiler, authotermal reforming of cellulignin for syngas production, combined cycle of two-stroke low-speed engine or syngas turbine with fluidized bed boiler heat recovery, GTL technologies and ethanol from cellulose, prehydrolysate and syngas. Any kind of biomass such as wood, agricultural residues, municipal solid waste, seeds, cakes, sludges, excrements and used tires can be processed at the Biomass Refinery. Twelve basic products are generated such as cellulignin, animal feed, electric energy, fuels (ethanol, crude oil, biodiesel, char), petrochemical substitutes, some materials (ash, gypsum, fertilizers, silica, carbon black) and hydrogen. The technology is clean with recovery of energy and reuse of water, acid and effluents. Based on a holistic integration of various disciplines Biomass Refinery maximizes the simultaneous production of food, electric energy, liquid fuels and chemical products and some materials, achieving a competitive position with conventional and fossil fuel technologies, as well as payment capacity for biomass production. Biomass Refinery has a technical economical capability to complement the depletion of the conventional petroleum sources and to capture its GHGs resulting a biomass + petroleum ""green"" combination.

Comparison between DC(+) and Square Wave AC SAW Current Outputs to Weld AISI 304 for Low-Temperature Applications

Welded equipment for cryogenic applications is utilized in chemical, petrochemical, and metallurgical industries. One material suitable for cryogenic application is austenitic stainless steel, which usually doesn`t present ductile/brittle transition temperature, except in the weld metal, where the presence of ferrite and micro inclusions can promote a brittle failure, either by ferrite cleavage or dimple nucleation and growth, respectively. A 25-mm- (1-in.-) thick AISI 304 stainless steel base metal was welded with the SAW process using a 308L solid wire and two kinds of fluxes and constant voltage power sources with two types of electrical outputs: direct current electrode positive and balanced square wave alternating current. The welded joints were analyzed by chemical composition, microstructure characterization, room temperature mechanical properties, and CVN impact test at -100 degrees C (-73 degrees F). Results showed that an increase of chromium and nickel content was observed in all weld beads compared to base metal. The chromium and nickel equivalents ratio for the weld beads were always higher for welding with square wave AC for the two types of fluxes than for direct current. The modification in the Cr(eq)/Ni(eq) ratio changes the delta ferrite morphology and, consequently, modifies the weld bead toughness at lower temperatures. The oxygen content can also affect the toughness in the weld bead. The highest absorbed energy in a CVN impact test was obtained for the welding condition with square wave AC electrical output and neutral flux, followed by DC(+) electrical output and neutral flux, and square wave AC electrical output and alloyed flux.

Association between micronuclei frequency in pollen mother cells of Tradescantia and mortality due to cancer and cardiovascular diseases: A preliminary study in Sao Jose dos Campos, Brazil

The present study was designed to explore the correlation between the frequency of micronuclei in Trad-MN, measured across 28 biomonitoring stations during the period comprised between 11 of May and 2 of October, 2006, and adjusted mortality rates due to cardiovascular, respiratory diseases and cancer in Sao Jose dos Campos, Brazil, an area with different sources of air pollution. For controlling purposes, mortality rate due to gastrointestinal diseases (an event less prone to be affected by air pollution) was also considered in the analysis. Spatial distribution of micronuclei frequency was determined using average interpolation. The association between health estimators and micronuclei frequency was determined by measures of Pearson`s correlation. Higher frequencies of micronuclei were detected in areas with high traffic and close to a petrochemical pole. Significant associations were detected between micronuclei frequency and adjusted mortality rate due to cardiovascular diseases (r = 0.841, p = 0.036) and cancer (r = 0.890, p = 0.018). The association between mortality due to chronic obstructive pulmonary diseases was positive but did not reach statistical significance (r = 0.640, p = 0.172), probably because of the small number of events. Gastrointestinal mortality did not exhibit significant association with micronuclei frequency. Because the small number of observations and the nature of an ecological study, the present findings must be considered with caution and considered as preliminary. Further studies, performed in different conditions of contamination and climate should be done before considering Trad-MN in the evaluation of human health risk imposed by air pollutants. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Atmospheric pollutants monitoring by analysis of epiphytic lichens

The Canoparmelia texana epiphytic lichenized fungi was used to monitor atmospheric pollution in the Sao Paulo metropolitan region, SP, Brazil. The cluster analysis applied to the element concentration values confirmed the site groups of different levels of pollution due to industrial and vehicular emissions. In the distribution maps of element concentrations, higher concentrations of Ba and Mn were observed in the vicinity of industries and of a petrochemical complex. The highest concentration of Co found in lichens from the Sao Miguel Paulista site is due to the emissions from a metallurgical processing plant that produces this element. For Br and Zn, the highest concentrations could be associated both to vehicular and industrial emissions. Exploratory analyses revealed that the accumulation of toxic elements in C. texana may be of use in evaluating the human risk of cardiopulmonary mortality due to prolonged exposure to ambient levels of air pollution. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sequencing batch reactor technology: the key to a BP refinery (Bulwer Island) upgraded environmental protection system - a low cost lagoon based retro-fit

BP Refinery (Bulwer Island) Ltd (BP) located on the eastern Australian coast is currently undergoing a major expansion as a part of the Queensland Clean Fuels Project. The associated wastewater treatment plant upgrade will provide a better quality of treated effluent than is currently possible with the existing infrastructure, and which will be of a sufficiently high standard to meet not only the requirements of imposed environmental legislation but also BP's environmental objectives. A number of challenges were faced when considering the upgrade, particularly; cost constraints and limited plot space, highly variable wastewater, toxicity issues, and limited available hydraulic head. Sequencing Batch Reactor (SBR) Technology was chosen for the lagoon upgrade based on the following; SBR technology allowed a retro-fit of the existing earthen lagoon without the need for any additional substantial concrete structures, a dual lagoon system allowed partial treatment of wastewaters during construction, SBRs give substantial process flexibility, SBRs have the ability to easily modify process parameters without any physical modifications, and significant cost benefits. This paper presents the background to this application, an outline of laboratory studies carried out on the wastewater and details the full scale design issues and methods for providing a cost effective, efficient treatment system using the existing lagoon system.

Estudos de absorção de CO2 com soluções aminadas

A absorção química de dióxido de carbono (CO2) através de soluções aquosas de aminas tem sido estudada nos últimos anos devido à preocupação ambiental face ao aquecimento global. Nestes estudos, foram tidos como principais objectivos a realização de ensaios preliminares de absorção e desabsorção de CO2 em soluções aquosas de aminas bem como a construção de uma instalação piloto para a mesma finalidade. Inicialmente, a nível laboratorial, procedeu-se à absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas. As aminas utilizadas nestes estudos foram a monoetanolamina (MEA), etilenodiamina (EDA), 1,6- hexanodiamina (HDA) e piperazina anidra (PZ). A absorção de CO2 através destas aminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. A concentração das soluções aquosas foi de 20% em massa de cada amina. Foram também realizados estudos de regeneração das soluções aquosas de aminas saturadas de CO2 em banho de glicerina, para determinar as condições de regeneração. Para além disso, observou-se o estado físico das aminas no estado puro até saturação com CO2 para garantir a não ocorrência de danos a nível de entupimento numa posterior utilização na instalação piloto. Por fim, voltaram-se a repetir todos estes ensaios experimentais utilizando-se, em vez da água destilada, um solvente polar aprótico, dimetilsulfóxido (DMSO). Numa segunda fase destes estudos, a absorção de CO2 através de soluções aquosas de aminas foi investigada experimentalmente numa instalação piloto. O objectivo era utilizar nesta fase do estudo as mesmas aminas utilizadas nos ensaios preliminares mas uma vez que não se dispunha das quantidades necessárias de aminas e para a sua aquisição teria que se despender bastante tempo e dinheiro, utilizaram-se duas soluções aquosas de alcanolaminas. As alcanolaminas utilizadas no presente estudo foram a amina secundária dietanolamina (DEA) e a amina terciária N-metildietanolamina (MDEA), duas aminas amplamente utilizadas nas indústrias químicas e petroquímicas para a purificação dos gases de combustão. A absorção de CO2 através destas duas alcanolaminas foi realizada experimentalmente às condições normais de pressão e temperatura. As concentrações das soluções aquosas foram de (10, 20 e 30) % em massa de MDEA e de DEA. O processo de adição de cloreto de bário (BaCl2.2H2O) às alcanolaminas ajuda à formação de carbonato de bário, quando o CO2 passa através da solução de alcanolamina. A quantidade de carbonato de bário formado foi utilizado para determinar a solubilidade do CO2 (mol CO2/mol alcanolamina). O principal desafio na captura de CO2 dos gases de combustão é o de reduzir o consumo de energia necessária para a regeneração do solvente. Deste modo, foram também realizados estudos de regeneração das soluções de alcanolaminas saturadas, para determinar as condições de regeneração. Os resultados obtidos, a nível laboratorial, revelaram que uma amina secundária (PZ) e uma amina primária de cadeia longa (HDA) são mais favoráveis ao processo de absorção e regeneração de CO2. No entanto, e devido a essa mesma estrutura molecular, necessitam de maiores valores de temperaturas para desabsorver o CO2. Garantiu-se poder trabalhar com as quatro aminas no estado puro em estudos futuros, na instalação piloto, garantindo que não ocorrerão danos a nível de entupimento. Relativamente ao solvente utilizado concluiu-se que um solvente polar aprótico não é um solvente favorável para estes estudos. Os resultados obtidos, na instalação piloto, revelaram que a amina terciária, MDEA, consegue absorver maiores quantidades de CO2 do que a amina secundária, EDA, bem como é a mais fácil de regenerar com menor perda de capacidade de absorção do que a EDA.

Eficiência energética e a queima de combustíveis limpos

Mestrado em Engenharia Química

Evaluating the efficiency of a vegetal coagulant in the treatment of industrial effluents

The present work aims at evaluating the efficiency of an organic polymer from vegetal source used as coagulant for treating different types of industrial effluents. This coagulant (Flox-QT) is obtained from the Black Acacia (Acacia mearnsii). The effluents studied were produced in petrochemical, leather, cork stoppers, metalworking, olive oil, glue, paint (printing), textile and paper industries. The parameters analyzed in the effluents before and after treatment were selected according to the type of wastewater and included pH, conductivity, apparent colour, turbidity, total suspended solids (TSS), chemical oxygen demand (COD) and some metals. The coagulant proved to be efficient for almost all effluents tested. The best results were obtained for the paper industry wastewater, with 91% removal of chemical oxygen demand and 95% of total suspended solids removal. The estimated cost of this treatment would be only 0.24 Euro per cubic meter of treated effluent, only regarding the price of the coagulant and the required dosage. The use of this coagulant is also adequate for the valorisation of the sludge obtained, which in this case could be recycled for paper production.

Diagnóstico de avarias em máquinas rotativas utilizando a análise de órbitas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica Perfil Manutenção e Produção

Simulação de processos de adsorção recorrendo ao Aspen Chromatography

As operações de separação por adsorção têm vindo a ganhar importância nos últimos anos, especialmente com o desenvolvimento de técnicas de simulação de leitos móveis em colunas, tal como a cromatografia de Leito Móvel Simulado (Simulated Moving Bed, SMB). Esta tecnologia foi desenvolvida no início dos anos 60 como método alternativo ao processo de Leito Móvel Verdadeiro (True Moving Bed, TMB), de modo a resolver vários dos problemas associados ao movimento da fase sólida, usuais nestes métodos de separação cromatográficos de contracorrente. A tecnologia de SMB tem sido amplamente utilizada em escala industrial principalmente nas indústrias petroquímica e de transformação de açúcares e, mais recentemente, na indústria farmacêutica e de química fina. Nas últimas décadas, o crescente interesse na tecnologia de SMB, fruto do alto rendimento e eficiente consumo de solvente, levou à formulação de diferentes modos de operação, ditos não convencionais, que conseguem unidades mais flexíveis, capazes de aumentar o desempenho de separação e alargar ainda mais a gama de aplicação da tecnologia. Um dos exemplos mais estudados e implementados é o caso do processo Varicol, no qual se procede a um movimento assíncrono de portas. Neste âmbito, o presente trabalho foca-se na simulação, análise e avaliação da tecnologia de SMB para dois casos de separação distintos: a separação de uma mistura de frutose-glucose e a separação de uma mistura racémica de pindolol. Para ambos os casos foram considerados e comparados dois modos de operação da unidade de SMB: o modo convencional e o modo Varicol. Desta forma, foi realizada a implementação e simulação de ambos os casos de separação no simulador de processos Aspen Chromatography, mediante a utilização de duas unidades de SMB distintas (SMB convencional e SMB Varicol). Para a separação da mistura frutose-glucose, no quediz respeito à modelização da unidade de SMB convencional, foram utilizadas duas abordagens: a de um leito móvel verdadeiro (modelo TMB) e a de um leito móvel simulado real (modelo SMB). Para a separação da mistura racémica de pindolol foi considerada apenas a modelização pelo modelo SMB. No caso da separação da mistura frutose-glucose, procedeu-se ainda à otimização de ambas as unidades de SMB convencional e Varicol, com o intuito do aumento das suas produtividades. A otimização foi realizada mediante a aplicação de um procedimento de planeamento experimental, onde as experiências foram planeadas, conduzidas e posteriormente analisadas através da análise de variância (ANOVA). A análise estatística permitiu selecionar os níveis dos fatores de controlo de modo a obter melhores resultados para ambas as unidades de SMB.

Compact SMB chromatography for binary separation

A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy

Deterministic approach for multiple-source tsunami hazard assessment for Sines, Portugal

In this paper, we present a deterministic approach to tsunami hazard assessment for the city and harbour of Sines, Portugal, one of the test sites of project ASTARTE (Assessment, STrategy And Risk Reduction for Tsunamis in Europe). Sines has one of the most important deep-water ports, which has oil-bearing, petrochemical, liquid-bulk, coal, and container terminals. The port and its industrial infrastructures face the ocean southwest towards the main seismogenic sources. This work considers two different seismic zones: the Southwest Iberian Margin and the Gloria Fault. Within these two regions, we selected a total of six scenarios to assess the tsunami impact at the test site. The tsunami simulations are computed using NSWING, a Non-linear Shallow Water model wIth Nested Grids. In this study, the static effect of tides is analysed for three different tidal stages: MLLW (mean lower low water), MSL (mean sea level), and MHHW (mean higher high water). For each scenario, the tsunami hazard is described by maximum values of wave height, flow depth, drawback, maximum inundation area and run-up. Synthetic waveforms are computed at virtual tide gauges at specific locations outside and inside the harbour. The final results describe the impact at the Sines test site considering the single scenarios at mean sea level, the aggregate scenario, and the influence of the tide on the aggregate scenario. The results confirm the composite source of Horseshoe and Marques de Pombal faults as the worst-case scenario, with wave heights of over 10 m, which reach the coast approximately 22 min after the rupture. It dominates the aggregate scenario by about 60 % of the impact area at the test site, considering maximum wave height and maximum flow depth. The HSMPF scenario inundates a total area of 3.5 km2. © Author(s) 2015.

Análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial

Para garantir que um equipamento opere com segurança e fiabilidade durante o seu ciclo de vida, desde a sua instalação ao desmantelamento, devem ser realizadas inspeções e/ou monitorizações que, dependendo dos dados recolhidos, podem implicar avaliações Fitness- For-Service (FFS) que definirão a necessidade de reparação ou alteração do equipamento ou das condições processuais. A combinação de inspeção ou monitorização com os melhores procedimentos e técnicas de avaliação atuais fazem sobressair insuficiências dos procedimentos mais antigos. Usando métodos mais avançados de avaliação, validados e suportados através de uma vasta experiência de campo, pode-se agora avaliar defeitos nos ativos (equipamentos) e determinar a adequação ao serviço com uma análise FFS. As análises FFS tornaram-se cada vez mais aceites em toda a indústria ao longo dos últimos anos. A norma API 579 - 1/ASME FFS-1: 2007 fornece diretrizes para avaliar os tipos de danos que afetam os equipamentos processuais e a norma API RP 571: 2011 descreve os mecanismos de degradação que afetam os equipamentos nas petroquímicas e refinarias, que incluem os danos por corrosão, desalinhamentos, deformações plásticas, laminações, fissuras, entre outros. Este trabalho consiste na análise de Integridade Estrutural de uma Flare Industrial que surgiu da necessidade real de análise do equipamento no âmbito da atividade profissional do candidato. O estudo realizado a nível profissional é de grande abrangência, incluindo a inspeção do equipamento, identificação da falha ou dano, recolha e registo de dados, definição de estratégia de atuação e seleção de técnicas de avaliação da condição para posterior alteração, reparação ou desmantelamento. Na presente dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica, Ramo Construções Mecânicas, pretende-se efetuar o estudo aprofundado de uma das etapas de projeto, nomeadamente estudar a causa, avaliar a falha e implicações estruturais ou processuais devido à degradação interior do riser de uma flare, com base numa análise FFS, assumindo a operabilidade em segurança e garantindo resolutas condições de funcionamento. A presente análise FFS tem como finalidade validar ou não a integridade atual (avaliação técnica quantitativa) de modo a conhecer se o item em questão é seguro e confiável para continuar a operar em condições específicas durante um período de tempo determinado, tendo em consideração as condições verificadas no ato de inspeção e especificações de projeto, segundo os itens de verificação de segurança estabelecidos na norma EN 1990:2002/A1:2005/AC:2010 e com base na norma API 579-1/ASME FFS-1: 2007. No âmbito do presente trabalho foram realizadas as seguintes tarefas: - Identificar e analisar os mecanismos de degradação com base na norma API RP 571: 2011, face às condições processuais e geométricas que o equipamento em análise está sujeito de modo a perceber a evolução da degradação estrutural e quais as implicações na sua longevidade. - Avaliar e propor soluções de reparação e ou alterações processuais e ou geométricas do equipamento em análise de modo a permitir a continuidade em funcionamento sem afetar as condições de segurança e por conseguinte minimizar ou evitar o elevado custo económico associado a um novo equipamento e tempo de paragem processual. - Assumir limites estruturais face às condições processuais e ações externas ou adjacentes. - Garantir a segurança e qualidade da vida humana ou meio que o rodeia, do equipamento, das instalações, das infraestruturas envolventes e evitar o colapso económico, quer por motivos processuais, quer indeminizações ou agravamento do prémio do seguro. Verificou-se que os resultados serão a base para as alterações inerentes, tais como reforço estrutural, alteração da geometria do defletor, ajuste no tensionamento dos cabos e controlo da espessura mínima, de modo a alargar o período de vida útil da flare com segurança.