Remoção de nitratos em água utilizando diferentes materiais e processos

The need to preserve the environment has led to the search for new materials for efficient disposal of chemical compounds that alter the stability of our natural resources. Among these resources, stands in first place the water, as a precious commodity and scarce, leading to the proper use and reuse. As a result, the World Health Organization has established maximum permissible values in drinking water, such as: 50 mg/L, 0, 1 mg/L and 0, 5 mg/L to at-3, at-2, NH 4, respectively. For these reasons, assesses the implementation of new materials and water treatment processes aiming at the removal of these compounds, such as alumina, in the form of powder or as a support for a catalytic system using inorganic membranes capable of supporting more severe conditions of temperature and pressure by opening new possibilities for applications of membrane reactors; and also for electrochemical treatments with doped diamond bobo electrodes (BDD) as anode and copper as cathode. For such purpose, was conducted the study of adsorption of nitrate in different times to assess the time required to achieve equilibrium by employing three commercial alumina called: acidic, basic and neutral alumina, with subsequent treatment only in the acidic alumina impregnating metals (PdCu/Al2O3) for the catalytic reaction. The materials were previously characterized by XRD, SEM techniques and ABET. Aluminas presented a considerable adsortive capacity of nitrate in the first thirty minutes, equivalent to 50% of removal reaching equilibrium in that time. After treatment, using alumina as catalyst for the reaction in batch reactor (Pd-Cu/Al2O3), the results were more favourable, totalling 64% reduction of ion NO3-at the end of three hours. On the other hand, the results for the catalytic reaction using the catalytic support Pd-Cu/TiO2 in membrane reactor proved to be low. -if, in this way, improve the conditions of catalytic system to optimize the process. Already, for the electrochemical tests using DDB1 electrodes as anode, and Cu, as cathode, there was a fairly significant nitrate reduction, approximately 80% of ion removal during three hours and cost viable applications.

Remoção de metais utilizando o hexadecanoato de sódio

Industrial activities like mining, electroplating and the oil extraction process, are increasing the levels of heavy metals such as Cu, Fe, Mg and Cd in aquatic ecosystems. This increase is related to the discharge of effluents containing trace of this elements above the maximum allowed by law. Methods such as ion exchange, membrane filtration and chemical precipitation have been studied as a means of treatment of these metals contamination. The precipitation of metals using anionic surfactants derived from carboxylic acids emerged as an alternative for the removal of metals from industrial effluents. The reaction between bivalent ions and these types of surfactants in aqueous solution leads to the formation of metal carboxylates, which can precipitate in the form of flakes and are subsequently removed by a process of decantation or simple filtration. In this work the metals extraction is performed by using the surfactant sodium hexadecanoate as extracting agent. The main purpose was to study the effect of temperature, solution pH, and concentration of surfactant in the metal removal process. The statistical design of the process showed that the process is directly dependent to changes in pH and concentration of surfactant, but inversely proportional and somewhat dependent to temperature variation, with the latter effect being considered negligible in most cases. The individual study of the effect of temperature showed a strong dependence of the process with the Kraft point, both for the surfactant used as extracting agent, as for the surfactant obtained after the reaction of this surfactant with the metal. From data of temperatures and concentrations of the surfactant was possible to calculate the equilibrium constant for the reaction between sodium hexadecanoate and copper ions. Later, thermodynamic parameters were determined, showing that the process is exothermic and spontaneous.

Influência da pressão e da vazão de concentrado sobre o desempenho de ultrafiltração no pós-tratamento de esgotos

Despite the numerous advantages resulting from the use of membrane filters technology, intrinsic limitations fouling process become relevant to its applicability. The control of operating conditions is an important tool to mitigate fouling and achieve good levels of efficiency. In this sense, the objective of this study was to investigate the effect of transmembrane pressure and concentrate flow in the performance of ultrafiltration, applied to the post-treatment of domestic sewage. The process was evaluated and optimized by varying the pressure (0.5 and 1.5 bar) and the concentrate flow (300 and 600 L/h), using a 22 factorial design, in order to investigate the effects on the permeate flow and quality of effluents generated at each operating condition. We evaluated the following quality indicators for permeate: pH, electrical conductivity, total suspended solids, turbidity, calcium and Chemical Oxygen Demand (COD). In all tests, we observed marked reduction in the permeate flux at the early stages, followed by a slow decline that lasted until it reaches a relatively constant level, around 120 minutes of filtration. The increased pressure resulted in a higher initial permeate flux, but the decrease of the flow with time is greater for tests at higher pressure, indicating a more pronounced fouling process. On the other hand, increasing the concentrate flow resulted in a slower decline in permeate flux with the filtration time. Regarding the quality of permeate, the transmembrane pressure of 0,5 bar was the one that allowed better results, and was statistically confirmed through the two-way ANOVA test with repeated measures, significant effect of pressure on the turbidity of the permeate. The concentrate flow, in turn, showed no significant influence on any of the quality parameters. Thus, we conclude that, from an economic and environmental point of view, it is more interesting to operate ultrafiltration membrane system with a lower concentrate flow associated with a low transmembrane pressure, since under these conditions will produce less waste, and the permeate will present lower concentrations of the analyzed constituent, especially lower turbidity.

Efeito do exercício físico na estabilidade de membrana de eritrócitos

CHAPTER II - This study evaluated the effects of two different types of acute aerobic exercise on the osmotic stability of human erythrocyte membrane and on different hematological and biochemical variables that are associated with this membrane property. The study population consisted of 20 healthy and active men. Participants performed single sessions of two types of exercise. The first session consisted of 60 min of moderate-intensity continuous exercise (MICE). The second session, executed a week later, consisted of high-intensity interval exercise (HIIE) until exhaustion. The osmotic stability of the erythrocyte membrane was represented by the inverse of the salt concentration (1/H50) at the midpoint of the sigmoidal curve of dependence between the absorbance of hemoglobin and the NaCl concentration. The values of 1/H50 changed from 2.29 ± 0.1 to 2.33 ± 0.09 after MICE and from 2.30 ± 0.08 to 2.23 ± 0.12 after HIIE. In MICE has occurred an increase in the mean corpuscular volume, probably due to in vivo lysis of older erythrocytes, with preservation of cells that were larger and more resistant to in vitro lysis. The study showed that a single bout of acute exercise affected the erythrocyte osmotic stability, which increased after MICE and decreased after HIIE.

Estudo da influência da concentração de PVP K-30/90 na morfologia do filme de PES

O objetivo deste trabalho foi avaliar morfologicamente as membranas de PES preparadas a partir do uso de misturas de polivinilpirrolidona (PVP K-30 e K-90), visando ajustar as condições de síntese para a obtenção de uma membrana isenta de macroporos.

Pileated Woodpecker Occupancy and the Occurrence and Recruitment of Key Habitat Attributes in a Managed Forest

Thesis (Master's)--University of Washington, 2016-08

Biocatálise aplicada à valorização de óleos alimentares usados

O crescente consumo de energia, bem como a possibilidade de esgotamento dos recursos não renováveis, tem fomentado a busca de fontes de energia alternativas. O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis e a sua utilização permite reduzir as emissões de gases com efeito de estufa. Nos últimos anos tem-se produzido biodiesel a partir de óleos alimentares usados (OAU), sendo que com esta aplicação valoriza-se um resíduo e simultaneamente produz-se um combustível “verde”. O biodiesel é produzido através das reações de transesterificação e/ou esterificação entre triglicerídeos e/ou ácidos gordos livres e um álcool, na presença de um catalisador. O rendimento do processo está estritamente relacionado com o tipo de catalisador e as condições que este opera. O principal objetivo do presente trabalho consistiu na avaliação do efeito de alguns parâmetros operacionais no desempenho de uma lípase imobilizada (Novozyme® 435), nomeadamente: (i) índice de acidez do óleo, (ii) razão mássica de enzima/óleo e (iii) método regeneração da enzima com vista à sua reutilização. Também foi objeto de estudo do presente trabalho a produção em contínuo, num (bior)reator tubular de leito fixo, de ésteres metílicos de ácidos gordos (FAME) usando a referida enzima. Registou-se um aumento rendimento em com o incremento do índice de acidez do óleo usado, o que indicia que a enzima catalisa simultaneamente as reações de esterificação e transesterificação. Relativamente à razão mássica de enzima/óleo, dentro da gama testada verificou-se um aumento do rendimento em FAME com a concentração da enzima em meio reacional. Dos vários solventes testados, a aplicação de solvente tert-butanol na regeneração (com incubação) da enzima foi o que melhores resultados teve. Finalmente, os resultados obtidos no ensaio de produção de FAME num biorreator contínuo são motivadores, criando expectativas de uma possível aplicação industrial no futuro.

Efeito da disponibilidade de oxigénio na produção de bioetanol por Scheffersomyces stipitis

O bioetanol constitui uma alternativa renovável aos combustíveis fósseis. Contudo, o bioetanol de primeira geração, produzido a partir de matérias-primas alimentares, desencadeou sérios problemas económicos e sociais, pelo que é fundamental encontrar estratégias que permitam a viabilidade comercial do bioetanol de segunda geração, produzido a partir de matérias-primas lenho-celulósicas. O licor de cozimento ao sulfito ácido de árvores folhosas (HSSL) é um subproduto da indústria papeleira que, devido ao seu elevado conteúdo em açúcares, pode ser utilizado como substrato para a produção de bioetanol de segunda geração. No entanto, a maior fração dos açúcares do HSSL é composta por pentoses. Por isso, a fermentação do HSSL é realizada pela levedura Scheffersomyces stipitis, pois esta é capaz de fermentar tanto as hexoses como as pentoses. Todavia, a S. stipitis só produz etanol sob condições microaerófilas, pelo que o maior desafio da produção de bioetanol por S. stipitis reside no estabelecimento das condições ótimas de arejamento. Este trabalho teve assim por objetivo estabelecer uma estratégia de arejamento que permita a eficiente produção de bioetanol a partir de HSSL por S. stipitis C4, a qual é uma estirpe adaptada a este substrato. Deste modo, foram realizados ensaios em Erlenmeyer, de modo a caracterizar o crescimento da S. stipitis C4, e ensaios em biorreator, com vista a estudar a produção de etanol por S. stipitis C4 em duas estratégias de arejamento diferentes. Na primeira estratégia foi usado apenas um único estágio de arejamento, com controlo da tensão de oxigénio dissolvido, DOT (%), e na segunda estratégia foram usados dois estágios de arejamento, com controlo da DOT no primeiro estágio e com restrição de oxigénio no segundo estágio. Nos ensaios em Erlenmeyer com HSSL o crescimento da S. stipitis C4 foi completamente inibido. Por sua vez, nos ensaios em biorreator com um único estágio de arejamento o controlo da DOT não permitiu a produção de etanol. No entanto, nos ensaios com dois estágios de arejamento em meio sintético foi possível produzir etanol de forma eficiente. Nesta estratégia, a utilização de um maior valor de DOT no primeiro estágio de arejamento permitiu aumentar a taxa específica de crescimento máxima e o rendimento em biomassa do primeiro estágio. Para além disso, a utilização de um maior valor de DOT no primeiro estágio também permitiu aumentar a produtividade em etanol durante o segundo estágio de arejamento. Por sua vez, no segundo estágio de arejamento verificou-se que a restrição de oxigénio evitou a reassimilação de etanol pela S. stipitis C4. Deste modo, os melhores resultados para a produção de etanol foram obtidos com controlo da DOT a 50% durante o primeiro estágio e com 0 mLAr.min-1 e 250 rpm durante o segundo estágio de arejamento. A aplicação desta estratégia de arejamento a 60% HSSL/40% meio sintético permitiu obter, no primeiro estágio de arejamento, uma taxa específica de crescimento máxima de 0,17 h-1, o que demonstra que a elevada disponibilidade de oxigénio durante o primeiro estágio aumenta a tolerância da S. stipitis C4 aos inibidores. Para além disso, a taxa volumétrica de produção de etanol e o rendimento em etanol de toda a fermentação foi de respetivamente de 0,03 g.L-1.h-1 e 0,38 g.g-1. Assim, a elevada eficiência de conversão dos açúcares em etanol (74,4%) demostra que a fermentação com dois estágios de arejamento constitui uma estratégia promissora para a produção de bioetanol de segunda geração a partir de HSSL.

Socket-shield and immediate implantation

Introduction - After tooth extraction, the alveolar bone undergoes a remodeling process, wich leads to horizontal and vertical bone loss. These resorption processes complicate dental rehabilitation, particularly in connection with implants. Various methods of guided bone regeneration have been described to retain the original dimension of the bone after extraction. Most procedures use filler materials and membranes to support the buccal plate and soft tissue, to stabilize the coagulum and to prevent epithelial ingrowth. It has also been suggested that resorption of the buccal bundle bone can be avoided by leaving a buccal root segment (socket-shield technique) in place, because the biological integrity of the buccal periodontum remains untouched. This method has also been decribed in connection with immediate implant placement. Objective - This literature review aim enumerate and describe the different treatments and tissue reactions after tooth extraction, immediate and delayed implantation. The socketshield technique, the evolution in tooth extraction and immediate implantation with high esthetic results due to the preservation of hard and soft tissues by leaving a buccal root segment in place. Materials and methods - For this purpose a research has been done and data was obtained from on-line resources: Medline, Pubmed, Scielo, Bireme, Bon, books and specialized magazines which was conducted between January 2016 and May 2016. A number of articles have been obtained in English and French ,published between 1997 and 2015 . The key words used were implantology, dental implant, hard/soft tissue, tooth extraction, immediate implantation, delayed implantation, socket-shield. Conclusion - In socket-shield technique, there were neither functional nor aesthetic changes in soft and hard tissues. It’s already a routine practice in the arsenal of highaesthetic immediate implantology and should be used when indicated. Although this technique is quiet promising, we should be aware of the incoming publications about a larger follow up and the predictability of leaving a fragment inside the socket after an extraction.

Mucosite e Peri-Implantite

O processo de infecção no sulco peri-implantar leva, inicialmente, a formação de uma mucosite peri-implantar, que pode ser definida como uma inflamação dos tecidos moles periimplantares, sem ocasionar perda óssea, sendo reversível, se o seu diagnóstico for prematuro. A mucosite é definida como inflamação dos tecidos marginais ao redor dos implantes em função. A doença peri-implantar é caracterizada por um processo inflamatório que ocorre a volta dos implantes osseointegrados em função, afecta tecidos moles e duros, e traz como resultado um quadro de perda do osso de suporte do implante e pode ser diagnosticada da mesma forma que a doença periodontal. O objectivo desse trabalho é fazer uma revisão de literatura específica, entre os anos 2000 e 2015 sobre os aspectos clínicos da mucosite e da doença peri-implantar respectivamente, assim como fatores etiológicos, sinais clínicos e radiográficos da doença, e alguns tratamentos propostos na literatura. Estarão escritos os tratamentos como raspagem e curetagem, tratamentos com produtos químicos, terapia fotodinâmica, antibioticoterapia sistêmica e local, uso de membranas e enxertos ósseos. As doenças peri-implantares podem indicar risco de insucesso para o implante, mas podem também ser temporárias e passíveis de tratamento. O estudo conclui, finalmente, que quanto mais cedo o diagnóstico e intervenção, melhor o resultado do tratamento, sendo essencial o monitoramento pelo médico-dentista dos pacientes implantados.

Regeneração óssea guiada horizontal prévia à colocação de implante

A técnica de Regeneração Óssea Guiada (ROG) é um procedimento que tem por objetivo a reposição do volume ósseo da crista alveolar necessário para garantir o sucesso da reabilitação oral recorrendo a implantes, repondo tanto a componente estética como funcional. Este trabalho foca apenas a ROG horizontal prévia à colocação de implantes e analisa o sucesso e a previsibilidade clínica deste procedimento de aumento ósseo, o sucesso e a sobrevivência de implantes colocados em osso regenerado bem como alguns tipos de enxertos ósseos e membranas. Metodologicamente consiste numa revisão de literatura, baseando-se numa pesquisa de artigos em bases de dados on-line e recorrendo também à consulta de livros em formato digital. As palavras-chave utilizadas na pesquisa on-line foram: “bone healing” AND “tooth extraction”, “bone resoption” AND “tooth extraction”, “bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal guided bone regeneration”, “horizontal guided bone regeneration” AND “dental implants”, “horizontal bone augmentation” “horizontal bone augmentation” AND “dental implants”, “lateral bone augmentation” AND “dental implants”, “horizontal ridge augmentation” AND “dental implants”. A regeneração óssea guiada manifesta comprovado sucesso e previsibilidade no aumento ósseo e os implantes colocados em osso regenerado demonstram sucesso a longo-prazo.

Tipos de adubação para a videira 'BRS - violeta' cultivada em latossolo vermelho no sudoeste do Paraná

The vineyard culture, in the Southwest of Paraná, has faced an evolution in recently years. However, some technical barriers has contained the expression of its full potential. Among which, the lack of scientific and technical support about the fertilization management and the fertility maintenance of production fields, is the most worrying. This fact, allied with the raising on the consumers demand for ecological correct products, are the motivations for the present study, whose main objective was to evaluate the effects of different fertilizer formulations, based on alternative nutrient sources, on grapevine yield and grape fruit quality, aiming at the improvement of those parameters and the maintenance of soil fertility. To achieve this goal, an experiment has been evaluated since 2008, at the experimental area of the Federal Technological University of Paraná, Campus Pato Branco, where ten treatments were being tested, combining or isolating shale derivates from other alternative nutrient sources. Those are the treatments: T1: Gafsa Rock Phosphate (GRP) + K2SO4; T2: GRP + RPB (Rock Powder Bioland®); T3: GRP + K2SO4 + LH (Laying Hen Litter); T4: GRP+ RPB + LH; T5: GRP + K2SO4 + MBR (Matrix Shale 3); T6: GRP + RPB + MBR; T7: GRP + K2SO4 + MBR + LH; T8: GRP + RPB + LH + MBR; T9: TSP (Triple Superphosphate) + Urea + KCl and T10: absolute control. The usage of fertilization, specially the alternative fertilization, improved soil fertility characteristics and also the yield on the last two evaluated harvests. The potassium sulfate improved the potassium availability on soil, while improved yield on the last three harvests. The MBR improved the phosphorus availability, improved post-harvest conservation and improved the yield on the last evaluated harvest.

Prevenção da reabsorção óssea alveolar após extração dentária

Introdução: O processo alveolar é o conjunto de osso que se encontra em redor da raiz do dente. Este osso é sensível a uma variedade de fatores ambientais e fisiológicos que influenciam a sua integridade e o seu funcionamento. Como tal, a sua formação assim como a sua preservação é dependente da presença contínua do dente. A reabsorção do processo alveolar após extração dentária é uma consequência natural e fisiológica indesejável, que pode dificultar a colocação de um implante dentário na posição desejada. Com o aumento cada vez mais das demandas estéticas em medicina dentária, torna-se, portanto, necessário prevenir que a reabsorção óssea provoque este defeito na arcada dentária. Objetivos: Realizar uma revisão bibliográfica sobre as várias técnicas e materiais para preservação do rebordo alveolar, a fim de prevenir ou minimizar a reabsorção alveolar após extração dentária. Material e Métodos: A pesquisa foi realizada nas bases de dados Pubmed, B-on e Scielo, não foi aplicado nenhum limite temporal, e os critérios de inclusão foram artigos em língua inglesa e portuguesa. Num total de 164 artigos, selecionaram-se 82 estritamente relacionados com o tema. Os artigos excluídos desviavam-se do objetivo do trabalho ou eram inconclusivos. Selecionaram-se, também, capítulos do livro Clinical Periodontology and Implant Dentistry Volume 1 e 2, dos autores Niklaus P.Lang e Jan Lindhe. Desenvolvimento: De modo a compreender como o processo alveolar reabsorve, deve-se ter em conta as várias técnicas que se podem realizar para permitir uma boa quantidade de osso remanescente na arcada adequada a cada caso para uma possível reabilitação. As técnicas de preservação do osso alveolar após extração passam pela realização de técnicas cirúrgicas minimamente invasivas, estabilização do coágulo pelo princípio da cicatrização por primeira intenção usando membranas ou retalhos, preenchimento do alvéolo dentário com materiais de enxerto ou substitutos ósseos, terapias combinadas com a colocação de implantes imediatos e o recurso a células e fatores de crescimento. Conclusão: A preservação alveolar tem grande importância para uma posterior reabilitação oral com implantes com maior quantidade de osso disponível do que quando não é feita qualquer tipo de preservação. A extração das peças dentárias deve ser feita com cuidado para preservar ao máximo ou não danificar as superfícies ósseas remanescentes. É aconselhado que o encerramento da ferida seja por primeira intenção e que proporcione estabilidade ao coágulo, podendo ser usado retalhos ou mesmo membranas. O uso de enxertos ósseos tem uma importante função de proporcionar uma matriz para o coágulo se formar e promover o processo de cicatrização. O método de implante imediato, para além de ser bastante usado, tem como finalidade o conforto para o paciente de não ser submetido a uma posterior cirurgia para colocação do mesmo e, simultaneamente, mantem a estabilidade dos tecidos moles. Ainda uma técnica menos usada é com células e fatores de crescimento que proporciona uma cicatrização mais rápida e um aumento do potencial regenerativo dos tecidos.

Design of advanced reverse osmosis and nanofiltration membranes for water purification

Most commercially available reverse osmosis (RO) and nanofiltration (NF) membranes are based on the thin film composite (TFC) aromatic polyamide membranes. However, they have several disadvantages including low resistance to fouling, low chemical and thermal stabilities and limited chlorine tolerance. To address these problems, advanced RO/NF membranes are being developed from polyimides for water and wastewater treatments. The following three projects have resulted from my research. (1) Positively charged and solvent resistant NF membranes. The use of solvent resistant membranes to facilitate small molecule separations has been a long standing industry goal of the chemical and pharmaceutical industries. We developed a solvent resistant membrane by chemically cross-linking of polyimide membrane using polyethylenimine. This membrane showed excellent stability in almost all organic solvents. In addition, this membrane was positively charged due to the amine groups remaining on the surface. As a result, high efficiency (> 95%) and selectivity for multivalent heavy metal removal was achieved. (2) Fouling resistant NF membranes. Antifouling membranes are highly desired for “all” applications because fouling will lead to higher energy demand, increase of cleaning and corresponding down time and reduced life-time of the membrane elements. For fouling prevention, we designed a new membrane system using a coating technique to modify membrane surface properties to avoid adsorption of foulants like humic acid. A layer of water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol (PVA), polyacrylic acid (PAA), polyvinyl sulfate (PVS) or sulfonated poly(ether ether ketone) (SPEEK), was adsorbed onto the surface of a positively charged membrane. The resultant membranes have a smooth and almost neutrally charged surface which showed better fouling resistance than both the positively charged NF membranes and commercially available negatively charged NTR-7450 membrane. In addition, these membranes showed high efficiency for removal of multivalent ions (> 95% for both cations and anions). Therefore, these antifouling surfaces can be potentially used for water softening, water desalination and wastewater treatment in a membrane bioreactor (MBR) process. (3) Thermally stable RO membranes. Commercial RO membranes cannot be used at temperature higher than 45°C due to the use of polysulfone substrate, which often limits their applications in industries. We successfully developed polyimides as the membrane substrate for thermally stable RO membranes due to their high thermal resistance. The polyimide-based composite polyamide membranes showed desalination performance comparable to the commercial TFC membrane. However, the key advantage of the polyimide-based membrane is its high thermal stability. As the feed temperature increased from 25oC to 95oC, the water flux increased 5 - 6 times while the salt rejection almost kept constant. This membrane appears to provide a unique solution for hot water desalination and also a feasible way to improve the water productivity by increasing the operating temperature without any drop in salt rejection.

Optimization of lipase production from yeasts strains isolated from olive mil wastewater

Dissertação submetida à Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências para a obtenção do Grau de Mestre em Microbiologia Aplicada.