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.

Material para construção civil a partir de lodo de estação de tratamento de água, lama de polimento de mármore e resíduo de produção de cal

The rapid population growth is the great motivator for the development of the construction industry and the increased demand for drinking water, resulting in a gradual increase in the generation of solid waste. Thus, this work was carried out in order to recycle industrial and municipal wastes incorporating them into materials for civil construction. The composite produced from water treatment sludge and marble polishing mud, applying lime production waste as a binder, was evaluated for its mechanical performance and its morphological structure. The raw materials were characterized for their chemical composition, mineralogy, morphology, particle size and also the moisture content. With the featured materials nine compositions have been developed varying the content of the water treatment sludge between 25 to 50%, marble polishing mud between 35 to 50% and the lime production waste between 10 to 30%. The composites were subjected to mechanical strength tests, water absorption, chemical and mineralogical composition and morphology. The developed materials presented, on the 3rd day of hydration, maximum strength value of 4.65 MPa, the 7th day 6.36 MPa, on the 14th day 6.74 MPa, the 28th day 5.98 MPa, on the 60th day 8.52 MPa at 90th day 11.75 MPa and 180th day 12.06 MPa. The water absorption values after 28 days of hydration ranged from 16.27% to 26.32% and after 90 days, from 13.57% to 23.56%.

Adsorção de cobre e cromo utilizando fibra de sisal visando o tratamento da água produzida pela indústria petrolífera

Currently, the oil industry is the biggest cause of environmental pollution. The objective was to reduce the concentration of copper and chromium in the water produced by the oil industry. It was used as adsorbent natural sisal fiber Agave sp treated with nitric acid and sodium hydroxide. All vegetable fibers have physical and morphological properties that enablies the adsorption of pollutants. The basic composition of sisal is cellulose, hemicellulose and lignin. The features are typically found in the characterization of vegetable fibers, except the surface area that was practically zero. In the first stage of adsorption, it was evaluated the effect of temperature and time skeeking to optimize the execution of the factorial design. The results showed that the most feasible fiber was the one treated with acid in five hours (30°C). The second phase was a factorial design, using acid and five hours, this time was it determined in the first phase. The tests were conducted following the experimental design and the results were analyzed by statistical methods in order to optimize the main parameters that influence the process: pH, concentration (mol / L) and fiber mass/ metal solution volume. The volume / mass ratio factor showed significant interference in the adsorption process of chromium and copper. The results obtained after optimization showed that the highest percentages of extraction (98%) were obtained on the following operating conditions: pH: 5-6, Concentration: 100 ppm and mass/ volume: 1 gram of fiber/50mL solution. The results showed that the adsorption process was efficient to remove chromium and copper using sisal fibers, however, requiring further studies to optimize the process.

Projeto, construção e análise de um prototipo vibracional em escala de bancada aplicável ao tratamento de água de produção de petróleo bruto, mediante inovadora operação híbrida de adsorção e auto-flotação

A self-flotator vibrational prototype electromechanical drive for treatment of oil and water emulsion or like emulsion is presented and evaluated. Oil production and refining to obtain derivatives is carried out under arrangements technically referred to as on-shore and off-shore, ie, on the continent and in the sea. In Brazil 80 % of the petroleum production is taken at sea and area of deployment and it cost scale are worrisome. It is associated, oily water production on a large scale, carrier 95% of the potential pollutant of activity whose final destination is the environment medium, terrestrial or maritime. Although diversified set of techniques and water treatment systems are in use or research, we propose an innovative system that operates in a sustainable way without chemical additives, for the good of the ecosystem. Labyrinth adsor-bent is used in metal spirals, and laboratory scale flow. Equipment and process patents are claimed. Treatments were performed at different flow rates and bands often monitored with control systems, some built, other bought for this purpose. Measurements of the levels of oil and grease (OGC) of efluents treaty remained within the range of legal framework under test conditions. Adsorbents were weighed before and after treatment for obtaining oil impregna-tion, the performance goal of vibratory action and treatment as a whole. Treatment technolo-gies in course are referenced, to compare performance, qualitatively and quantitatively. The vibration energy consumption is faced with and without conventional flotation and self-flotation. There are good prospects for the proposed, especially in reducing the residence time, by capillary action system. The impregnation dimensionless parameter was created and confronted with consecrated dimensionless parameters, on the vibrational version, such as Weber number and Froude number in quadratic form, referred to as vibrational criticality. Re-sults suggest limits to the vibration intensity

Modificação superficial de fibras de juta com descarga corona para melhora da aderência com matriz poliéster

Seeking alternatives for the total or partial substitution of synthetic fibers for natural fibers, with reinforcement in polymeric materials, this work was conducted with the objective of evaluating the treatment with corona discharge on the adherence of juta fibers with resin. The fibers were exposed to corona discharge for 1, 5, 10 and 15 minutes, as well as after treatment with hot water, molding composites fiber-reinforced with filaments treated for 10 and 15 minutes, and without the treatment. The chemical structures were evaluated by spectrometry in the region of Fourier transform infrared with attenuated total reflection (FTIR/ATR), observing the formation of a new band and the increase in the absorption of groupings with oxygen. The thermal analyses, such as thermogravimetry (TG) and differential scanning calorimetry (DSC) revealed the degradation of cellulose, hemicellulose and lignin. The microstructural characterization by scanning electron microscopy (SEM) showed changes in the surface of the fiber, such as roughness, superficial depressions, surface degradation and cavity formation. The adhesion of the fibers was evaluated by the pullout test, allowing us to verify the increase in adhesion strength after treatment with corona discharge. In conclusion, the treatment with corona discharge changes the surface of the juta fibers, resulting in better adherence with the resin.

Avaliação de desempenho operacional de estações de tratamento de águas residuais como instrumento associado à reutilização da água na rega de campos de golfe

Dissertação de mest., Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Univ. do Algarve, 2009

Estudo da remoção esperada de adenovírus no tratamento convencional de água para consumo humano

Dissertação de mestrado, Engenharia do Ambiente, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Desenvolvimento de um programa de simulação computacional de sistemas de aquecimento solar para água

Esta Tese apresenta uma análise do comportamento térmico de um sistema de aquecimento solar operando por termossifão. Neste tipo de sistema o fluido no coletor solar é circulado por convecção natural, que acontece devido à diferença de massa específica da água ao longo circuito. Nestes sistemas a vazão mássica varia ao longo do dia e do ano, dependendo, dentre outros fatores, da irradiância solar absorvida, do perfil de temperaturas da água no sistema, da geometria, do volume e do perfil de demanda de água quente. Para uma avaliação detalhada do comportamento térmico de aquecedores solares operando por termossifão foram realizados ensaios experimentais e cálculos teóricos. Os resultados dos experimentos concordaram com aqueles apresentados na literatura e sua análise fundamentou o desenvolvimento do aplicativo TermoSim, um programa de simulação computacional do comportamento térmico de sistemas de aquecimento de água com energia solar. O tratamento matemático adotado no TermoSim compreende a modelagem dos coletores solares de acordo com a teoria de Hottel-Bliss-Whillier. O reservatório térmico é modelado com estratificação térmica, convecção e condução entre as camadas. A vazão mássica é obtida a partir do balanço da quantidade de movimento no circuito. Os modelos matemáticos empregados na construção do aplicativo TermoSim foram validados através do confronto dos resultados simulados com medidas experimentais. Foi demonstrado que a utilização destes modelos é adequada e permite reproduzir com precisão o comportamento térmico dos coletores solares e do reservatório térmico. Além do programa TermoSim, foi também desenvolvido o programa TermoDim, que é uma ferramenta para o dimensionamento de sistemas de aquecimento solar, que requer apenas o conhecimento dos parâmetros geométricos do sistema, dados meteorológicos em média mensal e informação a respeito do volume de demanda. O TermoDim é apropriado para estimar o desempenho de aquecedores solares operando por termossifão com tanques verticais e horizontais. O método de dimensionamento do TermoDim é baseado na correlação para a eficiência média mensal obtida neste trabalho a partir de um grande número de simulações.

Épocas de colheita e tratamento pré-germinativos para superação da dormência de sementes Mimosa caesalpiniifolia Benth.

Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência da época de colheita e de tratamentos pré-germinativos na germinação e vigor de sementes de Mimosa caesalpiniifolia Benth. (sabiá). Para tanto, realizou-se um experimento no Laboratório de Análise de Sementes do CCA-UFPB, em Areia, PB, em delineamento inteiramente ao acaso, com os tratamentos distribuídos em esquema fatorial 2 x 2 x 14, com os fatores ano de colheita (2002 e 2003), sementes dentro ou fora do craspédio e tratamentos pré-germinativos, com quatro repetições de 50 sementes. Os tratamentos pré-germinativos consistiram na imersão em água, à temperatura ambiente, por 12, 24, 36, 48 e 60 h; imersão em água quente, à temperatura de 70, 80, 90 e 100 ºC, por 1 min; imersão em água quente, à temperatura de 70, 80, 90 e 100 ºC, até o resfriamento total; e testemunha (sementes intactas). As características analisadas foram: porcentagem, primeira contagem e índice de velocidade de emergência das plântulas. Os tratamentos de imersão em água quente (80 ºC) até o resfriamento total, nas sementes de 2002, seguido do mesmo tratamento a 90 ºC, em sementes que foram semeadas fora do craspédio, mostraram-se mais adequados para condução dos testes de germinação e vigor em sementes de M. caesalpiniifolia. As sementes semeadas fora do craspédio foram as mais apropriadas para avaliação da qualidade fisiológica, apresentando também maior homogeneidade do processo germinativo, independentemente do ano avaliado.

Tratamento eletroquímico de água produzida sintética para remoção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos

The aim of this work is the treatment of produced water from oil by using electrochemical technology. Produced water is a major waste generated during the process of exploration and production in the oil industry. Several approaches are being studied aiming at the treatment of this effluent; among them can be cited the biological process and chemical treatments such as advanced oxidation process and electrochemical treatments (electrooxidation, electroflotation, electrocoagulation, electrocoagulation). This work studies the application of electrochemical technology in the treatment of the synthetic produced water effluent through the action of the electron, in order to remove or transform the toxic and harmful substances from the environment by redox reactions in less toxic substances. For this reason, we used a synthetic wastewater, containing a mixture H2SO4 0,5M and 16 HPAs, which are: naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, fluorene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, pyrene, benzo (a) anthracene, chrysene, benzo(b)fluoranthene, benzo(k) fluoranthene, benzo(a)pyrene, indeno(1,2,3-cd)pyrene, dibenzo(a, h)anthracene, benzo(g, h, i)perylene. Bulk electrochemical oxidation experiments were performed using a batch electrochemical reactor containing a pair of parallel electrodes, coupled with a power supply using a magnetic stirrer for favoring the transfer mass control. As anodic material was used, a Dimensionally Stable Anode (DSA) of Ti/Pt, while as cathode was used a Ti electrode. Several samples were collected at specific times and after that, the analysis of these samples were carried out by using Gas Chromatography Coupled to Mass Spectrometry (GC - MS) in order to determine the percentage of removal. The results showed that it was possible to achieve the removal of HPAs about 80% (in some cases, more than 80%). In addition, as an indicator of the economic feasibility of electrochemical treatment the energy consumption was analyzed for each hour of electrolysis, and based on the value kWh charged by ANEEL, the costs were estimated. Thus, the treatment costs of this research were quite attractive

Tratamento do feno de braquiária pelo fungo Pleurotus ostreatus

A inoculação de forragens com fungos lignocelulolíticos é uma opção para melhorar a qualidade destas sem adição de produtos químicos. O tratamento do substrato influencia a ação do fungo e a qualidade final do produto. Neste experimento, aplicaram-se quatro tratamentos (compostagem do feno inteiro, compostagem do feno picado, hidratação do feno em água fria e hidratação do feno em água quente) a um feno de Brachiaria decumbens. Aos tratamentos seguiu-se inoculação com o fungo Pleurotus ostreatus e incubação por 35 dias, sob temperatura controlada. Usou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e medidas repetidas. Amostras foram colhidas semanalmente para acompanhar a degradação do substrato, mediante a análise química do feno. Observou-se aumento linear, com o decorrer do tempo, no teor de proteína bruta (PB) e na proporção de lignina na parede celular (LIG-FDN), e decréscimo linear nos valores de fibra em detergente neutro (FDN), celulose e hemicelulose. Não se observou efeito de tratamento no teor de FDA. Os tratamentos com compostagem apresentaram maiores valores de PB, lignina e LIG-FDN e menores de FDN e hemicelulose. Não se observou diferença entre os tratamentos com hidratação. O tratamento do feno de braquiária com o fungo propiciou degradação da fração fibrosa e aumento no teor de PB, com efeito mais intenso nos tratamentos que usaram compostagem. A ação do fungo foi mais efetiva sobre a hemicelulose que sobre os demais componentes da fibra.

Presença de trihalometanos e qualidade sanitária da água nas estações de tratamento e reservatórios domiciliares nos municípios de Araraquara e Bariri/SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e avaliação de uma miniestação ecoeficiente de tratamento de esgoto e reuso de águas, com sistemas registrador queimador, para baixa vazões de biogás e cogeração de energia

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEG

Avaliação da auto-suficiência energética de reatores anaeróbios no tratamento de esgoto sanitário e água cinza

The anaerobic treatment of sewage is widely employed in Brazil and it is an appreciated way for the treatment of effluents, helping to reduce the environmental impact in rivers. The methane gas obtained from the process can be applied to improve the energetic efficiency of the system, reducing the amount of waste and the cost of the treatment process. This work presents the net energy balance of anaerobic reactors applied to the treatment of sewage. The analysis was performed considering full-scale and laboratory-scale treatment systems. In laboratory scale, the results from three kinds of systems were compared regarding the biological treatment of greywater. Two of them (UASB7 and UASB12) were anaerobic and the other one was a combined anaerobic-aerobic system (UASB7/SBR6). Greywater methanization (compared to theoretical maximum) was calculated considering 100% removal (g BOD/day), the literature percentage removal and the anionic surfactant presence in the effluentt. For each of these three cases, the efficiencies were, respectively, 16.9%, 43.6% and 51.3% in UASB7 reactor, 25.6%, 50.3% and 59.2% in UASB12 reactor and 30.6%, 61.2% and 71.9% in UASB7/SBR6 reactor. The energetic potential was found to be 4.66x10-4, 7.77x10-4 and 5.12x10-4 kWh/L for the UASB7, UASB12 and UASB7/SBR6 reactors, respectively. The pumping system, the aeration (in the anaerobic-aerobic system) and the temperature controlled heating system were considered to calculate the energetic consumption. However, the third one was not employed since tropical regions like Brazil do not need heating systems and also because of its high energetic consumption. The calculated net energy balance in the reactors was negative in the case of greywater, respectively -0.16, -0.28 and -0.18 kWh/L for the reactors UASB7, UASB12 and UASB7/SRB6. In full scale (ETE Jardim das Flores - Rio Claro, SP), the average energy... (Complete abstract click electronic access below)