Aplicação de sistemas inteligentes à optimização de um sistema de tratamento de água

Um dos principais problemas que estação de Tratamento de Água do Monte Novo tem vindo a apresentar é o aparecimento de teores em manganês na água tratada, que por vezes ultrapassam o valor paramétrico estabelecido no Decreto-Lei 306/07, 27 de Agosto (50 g dm-3). Este trabalho permitiu relacionar resultados de várias determinações analíticas efectuadas no laboratório da empresa Águas do Centro Alentejo e, através deles construir modelos fundamentados em técnicas e Descoberta de Conhecimento em Base de Dados que permitiram responder ao problema identificado. Foi ainda possível estabelecer a época do ano em que é mais provável o aparecimento de teores elevados manganês na água tratada. Além disso, mostrou-se que a tomada de água desempenha um papel relevante no aparecimento deste metal na água tratada. Os modelos desenvolvidos permitiram também estabelecer as condições em que é provável o aparecimento de turvação na cisterna de água tratada. Estas estão relacionadas com o pH, o teor em manganês e o teor em ferro. Foi ainda realçada a importância da correcção do pH na fase final do processo de tratamento. Por um lado, o pH deve ser suficientemente elevado para garantir uma água incrustante e, por outro, deve ser baixo para evitar problemas de turvação na cisterna da água tratada. ABSTRACT; The present study took place in the water treatment plant of Monte Novo. This study aimed for solutions to the problem of high values of manganese concentration in the treated water, in some periods of the year. The present work reports models for manganese concentration and for turbidity using Knowledge Discovery Techniques in Data Bases.

Caracterização cromatográfica de moléculas bioativas em frutos silvestres de Fragaria vesca L.

Fragaria vesca L., morango silvestre, pertence à família das Rosaceae e é comumente encontrada nas bermas e taludes [1]. Os seus frutos pequenos e de sabor doce podem ser consumidos em fresco como uma fonte de vitamina C, ou em infusões muito utilizadas no tratamento de vários transtornos intestinais [2]. No presente trabalho, os frutos de F. vesca silvestre foram caracterizados em termos de valor nutricional (hidratos de carbono, proteínas, gordura, cinzas e valor energético), teor em fibra alimentar e perfil em ácidos gordos. Para além disso, os frutos e respetivas infusões foram também caracterizados pelo seu conteúdo em açúcares solúveis, ácidos orgânicos, folatos e tocoferóis por técnicas de HPLC acoplada a detectores de índice de refração, fotodíodos e fluorescência, respetivamente, e também pela sua composição mineral avaliada por espectroscopia de absorção atómica. Os hidratos de carbono foram os macronutrientes maioritários nos frutos, seguidos pela gordura total, cinzas e proteínas. Também demonstraram teores elevados em fibra alimentar, maioritariamente fibra solúvel. Os ácidos linolénico (C18:3n3) e γ-linolénico (C18:3n6) foram os ácidos gordos maioritários, havendo uma prevalência de ácidos gordos polinsaturados. Os frutos e as respetivas infusões apresentaram sacarose, seguida da frutose, como sendo os açúcares maioritários. O ácido cítrico foi o ácido orgânico mais abundante em ambas as amostras, enquanto os ácidos oxálico e ascórbico foram detetados nas infusões em concentrações vestigiais. Em termos de microelementos, o manganês foi o mais abundante em ambas as amostras; o potássio e o cálcio foram os macroelementos maioritários encontrados nos frutos e nas suas infusões, respetivamente. Em termos de vitaminas, ambas as amostras apresentaram folatos (vitamina B9) e tocoferóis (vitamina E), sendo o γ-tocoferol a isoforma mais abundante, seguido de α-tocoferol. É de referir que nas infusões foi somente encontrada a isoforma de α-tocoferol. Apesar dos frutos de F. vesca silvestre serem normalmente consumidos em fresco, este estudo prova a potencialidade das suas infusões como uma fonte de moléculas bioativas.

Caracterização termo-mecânica de interconectores metálicos recobertos com filmes de LaCrO3

The cells unitaria of the solid oxide fuel cell are separated by means of interconnects, which serve as electrical contact between the cells. Lanthanum Chromite (LaCrO3) has been the most common material used as interconnect in solid oxide fuel cells. Reducing the operating temperature around 800 º C of cells to solid oxide fuel make possibilite the use of metallic interconnects as an alternative to ceramic LaCrO3. Metallic interconnects have advantages over ceramic interconnects such as high thermal conductivity, electricity, good ductility, low cost, good physical and mechanical properties. In this work evaluate the thermo-mechanical properties of the metallic substrate and coated metallic substrate with the ceramic LaCrO3 film via spray-pyrolysis, in order to demonstrate the feasibility of using this material as a component of a fuel cell solid oxide. The materials were characterized by X-ray diffraction, oxidation behavior, mechanical strength, optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM). The X-ray diffraction proved the formation phase of the LaCrO3 on the metallic substrate and the identification of the phases formed after the oxidative test and mechanical strength at high temperature. The oxidation behavior showed the increased oxidation resistance of the coated metallic substrate. It was noted that the mechanical resistance to bending of the coated metallic substrate only increases at room temperature. The optical microscopy (OM) has provided an assessment of both the metallic substrate and the LaCrO3 film deposited on the metal substrate that, in comparison with the micrographs obtained from SEM. The SEM one proved the formation of Cr2O3 layer on the metallic substrate and stability of LaCrO3 film after oxidative test, it can also observe the displacement of the ceramic LaCrO3 film after of mechanical testing and mapping of the main elements as chromium, manganese, oxygen, lanthanum in samples after the thermo-mechanical tests.

Contributo da directiva-quadro da água 2000/60/CE para a melhoria do controlo de qualidade da água de consumo humano

Dissertação de mestrado, Tecnologia dos Alimentos, Instituto Superior de Engenharia, Universidade do Algarve, 2011

Formulação de bloco intertravado cerâmico com adição de resíduos urbanos e industriais

The production of waste from urban and industrial activities is one of the factors of environmental contamination and has aroused attention of the scientific community, in the sense of its reuse. On the other hand, the city of Salvador/Ba, with approximately 262 channels, responsible for storm water runoff, produces every year, by the intervention of cleaning and clearing channels, a significant volume of sediments (dredged mud), and thus an appropriate methodology for their final destination. This study aims to assess the influence of incorporation of these tailings in arrays of clay for production of interlocked block ceramic, also known as ceramic paver. All the raw materials from the metropolitan region of Salvador (RMS) were characterized by x-ray fluorescence, x-ray diffraction, thermal analysis (TG and TDA), particle size analysis and dilatometry. With the use of statistical experimental planning technique, ternary diagram was defined in the study region and the analyzed formulations. The specimens were prepared with dimensions of 60x20x5mm³, by uniaxial pressing of 30 MPa and after sintering at temperatures of 900°, 1000º and 1100ºC the technological properties were evaluated: linear shrinkage, water absorption, apparent porosity, apparent specifies mass, flexural rupture and module. For the uniaxial compression strength used cylindrical probe body with Ø 50 mm. The standard mass (MP) was prepared with 90% by weight of clay and 10% by weight of Channel sediment (SCP), not being verified significant variations in the properties of the final product. With the incorporation of 10% by weight of manganese residue (PFM) and 10% by weight of the Ceramic waste (RCB) in the mass default, in addition to adjusting the plasticity due to less waste clay content, provided increased linear firing shrinkage, due the significant concentration of K2O, forming liquid phase at low temperature, contributing to decreased porosity and mechanical resistance, being 92,5 MPa maximum compressive strength verified. After extract test leachate and soluble, the piece containing 10% of the PFM, was classified as non-hazardous and inert material according to NBR10004/04 ABNT. The results showed the feasibility on using waste, SCP, RCB and PFM clay mass, at temperatures above 900ºC, paver ceramic production, according to the specifications of the technical standards, so that to exceed the 10% of the PFM, it becomes imperative to conduct studies of environmental impacts

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%

Teor de clorofila e produtividade do trigo em razão da adubação foliar com boro na presença de aminoácidos.

O trigo é uma cultura de ciclo anual cultivada no inverno. Nas culturas de arroz, trigo, aveia e milho, foram evidenciados boas correlações entre a leitura SPAD e a produtividade de grãos. O trabalho teve como objetivo estudar o efeito da adubação foliar com boro (B) na presença de aminoácidos (AAs) no teor de clorofila e produtividade de grãos do trigo, assim como na sua correlação. O experimento foi realizado na Embrapa Soja (Londrina - PR), no ano de 2014. O solo da área experimental é classificado como Latossolo Vermelho distroférrico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições e seis tratamentos com doses de ácido bórico na presença de aminoácidos, exceto a testemunha. As doses estudadas foram: T1- 0 kg ha-1 de H3BO3 sem aminoácidos (Testemunha); T2- 0 kg ha-1 de H3BO3; T3- 1 kg ha-1 de H3BO3; T4- 2 kg ha-1 de H3BO3; T5- 4 kg ha-1 de H3BO3; T6- 8 kg ha-1 de H3BO3. O plantio da cultivar BRS Pardela foi realizado com semeadora com sistema de plantio direto, com espaçamento entre linha de 50 cm e a densidade de semeadura utilizada foi ajustada para atingir 250.000 plantas ha-1. A adubação de semeadura foi realizada com 40 kg ha-1 de N (ureia), 60 kg ha-1 de P2O5 (superfosfato triplo) + 40 kg ha-1 K2O (KCl) + 2,0 kg ha-1 de Cu (sulfato de cobre 24,5%), 2,0 kg ha-1 de Mn (sulfato de manganês 30%) e 2,0 kg ha-1 de Zn (sulfato de zinco 21%). A adubação em cobertura foi realizada aos 40 dias após o plantio com 20 kg ha-1 K2O (KCl). A adubação foliar com boro e AAs (2 L ha-1) foi realizada na fase final de alongamento e início de pré-espigamento. Foi utilizado o ácido bórico (17%B) e os aminoácidos na concentração (1/200, v/v) com 6,8% de glicina, 4,4% de prolina, 3,3% de ácido glutâmico, 2,7% de alanina, 1,9% de arginina, 1,7% de ácido aspártico, 1,3% de lisina, 1,3% de histidina e 1,0% de leucina. As práticas de proteção de plantas via controle químico de pragas, doenças e plantas daninhas foram realizadas conforme as indicações técnicas para a cultura de trigo a fim de não interferirem nos resultados obtidos. Avaliou-se a produtividade de grãos de trigo e o teor de clorofila, determinado indiretamente no terço médio da folha bandeira de cinco plantas por parcela, no florescimento, por meio de leituras SPAD com auxílio de um clorofilômetro digital (Minolta 502). Os dados foram submetidos à análise de variância pelo teste F. A comparação de médias pelo teste de Tukey e as correlações foram feitas em nível de 5% de significância. Não houve efeito significativo dos tratamentos no teor de clorofila (SPAD) e na produtividade de grãos de trigo. A produtividade média de grãos foi de 4.266 kg ha-1 e 40 SPAD. Não houve correlação entre a leitura SPAD e a produtividade de grãos. Conclui-se que a adubação foliar com boro na presença de aminoácidos não modificou o teor de clorofila e a produtividade de grãos do trigo, bem como não houve correlação entre os fatores.

Diagnóstico da possível influência da atividade petrolífera em sedimentos de fundo da Bacia Piranhas-Açu, região Baixo Açu/RN

It is located in an area of increasing oil exploration, the region of the Lower Açu is at the mercy of a possible pollution generated by this economic activity, which includes various chemical substances harmful to health, such as metals. This thesis aims to, diagnose the areas of River Piranhas-Açu, a region of the Lower Açu, which are polluted by traces factors and more. In this study, it was determined the concentration of the chemica elements Al, CD, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, P, Pb, V and Zn, through the technique of ICP-OES analysis and the size of sediments and their contents organic matter. Were mapped by GPS, 12 points from collections. The interpretations of the results, together associating that allowed pollution to a possible contamination by oil activity. The results showed tha some regions have low concentrations of cadmium, lead, copper, manganese and zinc unable to promote damage to human health. However, there are places where the concentrations of certain metals chromium, iron and zinc are moderately polluted compared to the results with the reference values of literature and others that are highly polluted by iron. However, due to a greater number of wells in production in those locations, those higher concentrations, it can be suggested a possible influence of oi production in some areas with concentrations of chromium and lead are higher than the rest of the points of monitoring. Moreover, it is observed that the highest levels of metals found in sediment of finer texture and more organic matter content

Estádios fenológicos e marcha de absorção de nutrientes da soja.

Estádios fenológicos: fase reprodutiva (crescimento indeterminado e determinado); fase vegetativa. Marcha de absorção de nutrientes da soja: macronutrientes (nitrogênio, cálcio, fósforo, magnésio, potássio e enxofre) e micronutrientes (Boro, manganês, cobre, zinco). Extração e exportação de macro e micronutrientes em diferentes cultivares de soja: BRS 184, SYN 1059, DM 6563 - Intacta RR2 PRO (tm).

Extração de metais (K, Mg, Ba, Ca, Cr, Mn, Li, Fe) de água produzida utilizando sistema microemulsionado

The produced water is a byproduct formed due to production of petroleum and carries with it a high amount of contaminants such as oil particles in suspension, organic compounds and metals. Thus, these latter pollutants are very difficult to treat because of its high solubility in water. The objective of this work is to use and evaluate a microemulsioned system to remove metals ( K , Mg , Ba , Ca , Cr , Mn , Li , Fe ) of synthetic produced water. For the extraction of metals, it was used a pseudoternary diagram containing the following phases: synthetic produced water as the aqueous phase (AP), hexane as organic phase (OP), and a cosurfactant/surfactant ratio equal to four (C/S = 4) as the third phase, where the OCS (saponified coconut oil) was used as surfactant and n-butanol as cosurfactant. The synthetic produced water was prepared in a bench scale and the region of interest in the diagram for the removal of metals was determined by experimental design called. Ten points located in the phase Winsor II were selected in an area with a large amount of water and small amounts of reagents. The samples were analyzed in atomic absorption spectrometer, and the results were evaluated through a statistical assesment, allowing the efficiency analysis of the effects and their interactions. The results showed percentages of extraction above 90% for the metals manganese, iron, chromium, calcium, barium and magnesium, and around 45% for metals lithium and potassium. The optimal point for the simultaneous removal of metals was calculated using statistical artifact multiple response function (MR). This calculation showed that the point of greatest extraction of metals occurs was the J point, with the composition [72% AP, 9% OP, 19% C/S], obtaining a global extraction percentage about 80%. Considering the aspects analyzed, the microemulsioned system has shown itself to be an effective alternative in the extraction of metals on synthetic produced water remediation

Avaliação da composição mineral de vinhos de talha do Alentejo usando ICP-MS

Os Vinhos de Talha do Alentejo representam uma herança da presença romana na península ibérica e a sua compreensão e análise são muito importantes para a sua preservação. O trabalho que aqui se apresenta, representa uma parte de um estudo alargado sobre vinhos de talha que procura compreender a influência do método de vinificação em talha na composição química destes vinhos, de modo a poder caracterizá-los num contexto mais abrangente de preservação de um património cultural. Com este trabalho procurou-se saber se as características únicas destes vinhos, conferem alguma alteração na sua composição mineral e se os valores encontrados estão dentro dos valores de referência, nomeadamente no que diz respeito a questões de segurança alimentar, com particular atenção para alguns metais pesados como o Manganês, Níquel, Cobre, Zinco, Cádmio e Chumbo. Para tal, usámos 16 vinhos tintos, 16 vinhos brancos e 15 vinhos palhetes que foram gentilmente cedidos pela organização do concurso VITIFRADES do ano de 2014, e estudou-se a sua composição química elementar em 32 elementos (Na, Mg, Al, P, K, Ca, Sc, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Se, Sr, Cd, In, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Er, Tm, Yb, Pb e Bi) através de ICP-MS. Os resultados da análise multielementar permitiram concluir que os valores encontrados para estes vinhos estão dentro dos limites esperados, não se verificando nenhuma contaminação metálica, especialmente no que diz respeito a alguns elementos que podem levantar questões importantes de segurança alimentar devido à sua toxicidade

Controlo e monitorização do efluente de uma indústria vitivinícola

O tema deste trabalho é "Controlo e monitorização do efluente de uma indústria vitivinícola" e teve lugar na Adega Cooperativa de Reguengos de Monsaraz - CARMIM. O controlo e monitorização, bem como a caracterização físico-química do efluente deste tipo de indústrias, especialmente na CARMIM, pretendem representar um instrumento importante no sentido da necessidade de se construir uma estação de pré-tratamento de águas residuais, antes destas fazerem parte do sistema de águas residuais municipais. A monitorização do efluente ocorreu em duas épocas distintas, a Época Baixa e a Época de Campanha. Em cada uma das épocas foram monitorizadas operações distintas, como a lavagem dos filtros de terras de diatomáceas, a higienização do equipamento de filtração tangencial, a higienização das cubas de inox, lavagens de cubas de vinho tinto e lavagens de depósitos de vinho branco. Foi também monitorizado o efluente resultante do edifício de engarrafamento, da Adega Velha e da caixa colectora global. Acompanhou-se em cada operação e caixas colectoras, o pH, temperatura e caudal, sempre que possível. Para cada amostra foi efectuada uma caracterização físico-química, que inclui os seguintes parâmetros: carência química em oxigénio, azoto total, fósforo total, nitratos, sólidos suspensos totais e metais como ferro, cobre e manganês. ABSTRACT: "Winery wastewater control and monitoring" is the main theme of all this work. All this occurred in CARMIM - Cooperativa Agrícola de Reguengos de Monsaraz. The control and monitoring, as well as physical and chemistry features of this type of wastewater, particularly related with CARMIM, intend to represent an important instrument towards the necessity of building a pre-treatment wastewater station, before they are part of the municipal wastewater system. The wastewater monitoring took place in two different seasons, the non-vintage and vintage season. ln both seasons there were checked different operations such as, the washing of earth filtering equipment, red and white wine tanks and finally inox tank caustic washing. At the same time, there was also possible monitoring the final wastewater resulting from the bottling line facility, "Old “Cellar (Adega Velha) and global drain boxes. There was preformed a physical chemistry feature for each sample. These features comprehend several parameters: Chemical oxygen demand, total nitrogen, total phosphorous, nitrates, total suspended solids and metals such as iron, cupper and manganese.

Teores de micronutrientes em plantas de sorgo forrageiro irrigadas com efluente salino de piscicultura.

O conhecimento do estado nutricional de uma cultura em condições salinas é essencial para definir qual o manejo mais adequado para o seu cultivo. Com isto, objetivou-se com o presente estudo avaliar o estado nutricional de micronutrientes catiônicos de variedades de sorgo forrageiro irrigadas com efluente salino de piscicultura. O estudo foi implantado no município de Petrolina/PE no ano de 2013, em Argissolo Vermelho Amarelo. O delineamento experimental utilizado foi blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos foram dispostos em parcelas subdivididas, sendo as parcelas quatro frações de lixiviação: 0; 5; 10 e 15%, com efluente salino (2,57 dS m-1) proveniente de piscicultura e as subparcelas três variedades de sorgo forrageiro: Volumax, F305 e Sudão. A colheita foi realizada quando os grãos da porção central da panícula apresentaram aspecto pastoso a farináceo. Foram coletadas amostras do limbo foliar para determinação dos teores cobre, ferro, manganês e zinco por espectrofotometria de absorção atômica. Verificou-se que a aplicação de frações de lixiviação proporcionou uma redução nos teores de ferro, manganês e zinco, e um aumento no teor de cobre nos tecidos foliares de sorgo forrageiro.

Influence of nitrogen sources on the enzymatic activity and grown by Lentinula edodes in biomass Eucalyptus benthamii.

Lignocelulose é o componente mais abundante do meio ambiente e recurso orgânico renovável no solo. Alguns fungos filamentosos têm desenvolvido a habilidade de degradar e utilizar celulose, hemicelulose e lignina como fonte de energia. O objetivo deste trabalho foi analisar o efeito de três fontes de nitrogênio (sulfato de amônio, nitrato de potássio e farelo de soja) na atividade enzimática de Lentinula edodes EF 50 utilizando como substrato serragem de E. benthamii. Foi aplicado um planejamento experimental de mistura com três repetições no ponto central constituído de sete tratamentos (T) de iguais concentrações em nitrogênio de sulfato de amônia, nitrato de potássio e farinha de soja cozida. Foram determinadas a atividade enzimática da avicelase, carboximetilcelulase, β-glicosidase, xilanases e manganês peroxidase. Foram avaliados o teor de umidade, pH, atividade de água (aw) e análise qualitativa do crescimento micelial em 8 tempos de cultivo. Os resultados mostraram efeito negativo na produção das enzimas nos tratamentos com máxima concentração de sulfato de amônia e nitrato de potássio. Os tratamentos com farinha de soja cozida expressaram maiores atividades enzimáticas, nos tempos de 3, 6 e 9 dias de cultivo exceto na atividade do manganês peroxidase. A maior produção foi observada no tratamento com sulfato de amônia e farinha de soja cozida (83.86 UI.L?1) em 20 dias de cultivo.