Relationship between flocculation of activated sludge and composition of extracellular polymeric substances

Activated sludge floes are a flocculated mass of microorganisms, extracellular polymeric substances (EPS) and adsorbed organic and inorganic material. The structure of the floes is very heterogeneous and floes with very different properties and morphologies may occur, depending on the conditions in the activated sludge treatment plant and wastewater composition. Present thinking suggests that cations, such as calcium, create cationic bridges with EPS excreted by the bacteria and thereby hold the various floe constituents together. However, due to the complex and heterogeneous nature of activated sludge, the mechanisms have neither been thoroughly investigated nor successfully quantified. A better understanding and description of the biological flocculation process is necessary in order to establish more efficient operational strategies. The main aim of this study was to get a comprehensive and unique insight into the floe properties of activated sludge and to assess the relative impact of chemical and physical parameters. A variety of sludges from full scale treatment plants with different settling properties were characterised. The interrelationships between floe parameters such as composition of EPS, surface properties and floe structure, and their effect on the flocculation and separation properties were assessed. The results indicate that the EPS, both in terms of quantity and quality, are very important for the floe properties of the activated sludge. However, presence of filaments may alter the physical properties of the floes considerably. The EPS showed positive correlations to sludge volume index (SVI) if only sludges with low or moderate numbers of filaments were included. The surface properties were more affected by the composition of the EPS than by the number of filaments. The EPS showed positive correlation to negative surface charge and a negative correlation to relative hydrophobicity and flocculation ability. The negative correlation between flocculation ability and amount of EPS was surprising. The shear sensitivity, measured as degree of erosion of floes when subjected to shear, was more affected by floe size and number of filaments than amount of EPS.

A new wavelet-based adaptive method for solving population balance equations

A new wavelet-based adaptive framework for solving population balance equations (PBEs) is proposed in this work. The technique is general, powerful and efficient without the need for prior assumptions about the characteristics of the processes. Because there are steeply varying number densities across a size range, a new strategy is developed to select the optimal order of resolution and the collocation points based on an interpolating wavelet transform (IWT). The proposed technique has been tested for size-independent agglomeration, agglomeration with a linear summation kernel and agglomeration with a nonlinear kernel. In all cases, the predicted and analytical particle size distributions (PSDs) are in excellent agreement. Further work on the solution of the general population balance equations with nucleation, growth and agglomeration and the solution of steady-state population balance equations will be presented in this framework. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Analysis of multicomponent adsorption kinetics on activated carbon

An integrated mathematical model for the kinetics of multicomponent adsorption on microporous carbon was developed. Transport in this bidisperse solid is represented by balance equations in the macropore and micropore phases, in which gas-phase diffusion dominates the mass transfer in the macropores, with the phenomenological diffusivities represented by the generalized Maxwell-Stefan (GMS) formulation. Viscous flow also contributes to the macropore fluxes and is included in the MS expressions. Diffusion of the adsorbed phase controls the mass transfer in the micro ore phase, p which is also described in a similar way by the MS method. The adsorption isotherms are represented by a new heterogeneous modified vacancy solution theory formulation of adsorption, which has proved to be a robust method for adsorption on activated carbons. The model is applied to the coadsorption and codesorption of C2H6 and C3H8 on Ajax and Norit carbon, as well as the displacement on Ajax carbon. The effect of the viscous flow in the macropore phase is not significant for the cases studied. The model accurately predicts the overshoot behavior and rollup of C2H6 during coadsorption. The prediction for the heavier compound C3H8 is always satisfactory, though at higher C3H8 mole fraction, the overshoot extent of C2H6 is overpredicted, possibly due to neglect of heat effects.

Sentidos da formação docente para a profissionalização - Na voz do professor do campo

O trabalho discute os sentidos da formação docente na profissionalização de professores do campo. Nasce do desassossego que interroga a prática da formação continuada, sobretudo, a especialização em educação do campo e os sentidos que são produzidos pelos sujeitos em interface com o trabalho docente nas experiências da Escola Família Agrícola, Escola do Movimento dos Trabalhadores Sem Terra e Escola Multisseriada. Têm nos estudos de Vigotski (2005), Benjamin (1994) e Larrosa (2002) as contribuições que fundamentam a compreensão de sentidos e experiência, estes como produção subjetiva, temporal e singular que ecoam das vozes dos sujeitos. As narrativas como perspectiva metodológica da pesquisa são aqui adotadas como as histórias de práticas em situação (BERTAUX, 2010) ou histórias de vida que pensam um projeto (JOSSO, 2002) e que por assim se constituírem tem como ponto motivador nos diálogos a formação e a profissão docente no campo. Trata-se, de uma narrativa de vida situada, a partir de um impulso que proporciona ao narrador e seu interlocutor o adentrar de uma história que se faz em meio a pessoas, memórias, sentimentos, conflitos, práticas e todo um contexto acerca do impulso de suas experiências de vida, formação e profissão. A partir da escuta em diálogo com as questões da pesquisa registramos a escrita dos sentidos produzidos, não como universais, mas como heterogêneos e simultaneamente singulares aos sujeitos. Nessa perspectiva, os sujeitos produzem diferentes sentidos na relação formação e profissionalização, estes amalgamados e relacionados às suas aspirações com a formação continuada e a carreira docente, imbricados nas itinerâncias dos movimentos sociais nos quais militam, bem como, nas memórias e trajetórias na educação. Pensar, portanto, em processos de formação continuada de professores do campo, à luz dessa discussão, é abrir-se aos diferentes contornos que esta assume a partir dos sentidos produzidos pelos sujeitos, desafiando-nos à construção de projetos que dialoguem com a diversidade da educação do campo e que se colocam como espaçostempos da reflexão do ser e/ou estar professor (a)-monitor (a)-educador (a) do campo.

Padrões de uso de habitat do boto-cinza (Sotalia guianensis) na região da foz do rio Doce, costa norte do Espírito Santo, Sudeste do Brasil

Entre março de 2011 e dezembro de 2012 foram realizadas 30 saídas de campo para avaliar os padrões de uso de habitat e estrutura de grupo de Sotalia guianensis na região da foz do rio Doce, costa norte do Espírito Santo. A coleta de dados foi realizada com auxílio de uma embarcação a partir de rotas pré-determinadas distribuídas homogeneamente na área de estudo. Informações sobre as variáveis ambientais foram coletadas a cada hora de amostragem e a cada grupo de golfinhos avistado. Através da análise de Cluster foram identificados três diferentes habitats baseados na similaridade entre variáveis ambientais. Durante 242hs48min de amostragem foram percorridos 1.523km e 119 grupos de botos-cinza foram avistados. Grupos de Sotalia guianensis, assim como indivíduos imaturos, foram observados ao longo de todo o ano na área de estudo, não apresentando diferença sazonal entre as estações seca (abril a setembro) e chuvosa (outubro a março). Os grupos apresentaram uma média de 9,9 indivíduos. Animais imaturos estavam presentes na maioria dos grupos (71%), apresentando uma relação direta com o número de adultos. Os botos-cinza apresentaram o uso quase exclusivo da região marinha aberta adjacente à desembocadura do rio apontando um padrão de uso de habitats heterogêneo, onde as áreas de maior concentração de golfinhos não corresponderam às áreas preferenciais de alimentação. Os resultados obtidos neste trabalho refletem como S. guianensis responde a complexidade dos fatores bióticos e abióticos da área de estudo, apontando um padrão de uso de habitat diferenciado para a espécie.

Caracterização molecular, formação de biofilme e susceptibilidade a antimicrobianos de isolados de E. coli de aderência difusa Afa/Dr e não Afa/Dr

A Escherichia coli de aderência difusa (DAEC), um patotipo diarreiogênico de E. coli, corresponde a um grupo heterogêneo sem marcador de virulência comum a todos os isolados e de papel controverso na diarreia infantil. O objetivo deste estudo foi caracterizar genotipica e fenotipicamente amostras de DAEC, portadoras e não portadoras de adesinas Afa/Dr, isoladas de crianças com e sem diarreia. Em 70 amostras de DAEC, PCR foi realizado para pesquisa de genes descritos em DAEC, EAEC ou UPEC, que codificam: (i) oito adesinas fimbriais e afimbriais (fimH, papC, sfa, aggA, aafA, agg3A, aidA/aah, afaC); (ii) cinco toxinas (pet, astA, set1A, sat, hlyA); (iii) três proteínas captadoras/receptora de ferro (irp2, iucA, chuA/shuA); (iv) invasina (daaD) e; antígeno 43 (agn43). Ensaio de formação de biofilme foi realizado a partir da bactéria cultivada em caldo Luria-Bertani e inoculada em placas de poliestireno com DMEM suplementado com 0,4% glicose. A leitura da densidade ótica (DO490) foi realizada após coloração com safranina. Soroaglutinação para 23 antígenos O (Probac do Brasil) foi realizada em 50% das DAEC. Método de difusão de disco foi realizado para testar a suscetibilidade a 13 antimicrobianos. A presença de pelo menos um gene que codifica adesinas, toxinas, proteínas captadoras/receptora de ferro, invasina ou antígeno 43 foram encontrados em 58,6%, 51,4%, 80%, 48,6% e 57,1%, respectivamente, com os genes fimH, irp2, agn43, iucA, chuA/shuA, presentes em mais de 50% das amostras. Gene afaC+ (PCR) e/ou sonda afaBC+ (hibridização de colônias) classificou 50% das DAEC como Afa/Dr, sendo pet, sat, irp2, iucA, chuA/shuA e agn43 significantes nessas amostras (p<0,05). Do total das DAEC, 44,3% foram formadoras de biofilme, igualmente distribuídas entre as Afa/Dr e não Afa/Dr, e nenhum gene foi associado com esse fenótipo. Sorologia de 35 amostras evidenciou os seguintes sorogrupos: 1 O29, 2 O125, 2 O127 e 7 O86. Todas as O86 foram de DAEC Afa/Dr. Maiores frequências de resistência antimicrobiana foram encontradas para ampicilina (55,7%), sulfametoxazol/trimetoprim (35,7%) e tetraciclina (28,6%) e o perfil resistente/intermediário para amoxicilina/ácido clavulânico, ampicilina, sulfametoxazol/trimetoprim foi significante nas DAEC Afa/Dr, assim como a multi-droga resistência (p<0,05). Em conclusão, observou-se: (i) alta frequência de fimH e pet e presença de agn43, até então não descrito em DAEC, em frequências similares àquelas encontradas em EAEC, UPEC e EAEC/UPEC, respectivamente; (ii) que as amostras de DAEC Afa/Dr e não Afa/Dr constituíram grupos com perfis genéticos diferenciados entre si; (iii) poucos sorogrupos foram encontrados entre as DAEC; (iv) frequências de resistência menores quando comparado com as poucas descrições em DAEC, sugerindo uma menor pressão seletiva da população do presente estudo e; (v) amostras de DAEC Afa/Dr podem representar um importante reservatório de genes de resistência a antimicrobianos, além de diversos fatores de virulência.

A Caregiver Support Platform within the Scope of an Ambient Assisted Living Ecosystem

The Ambient Assisted Living (AAL) area is in constant evolution, providing new technologies to users and enhancing the level of security and comfort that is ensured by house platforms. The Ambient Assisted Living for All (AAL4ALL) project aims to develop a new AAL concept, supported on a unified ecosystem and certification process that enables a heterogeneous environment. The concepts of Intelligent Environments, Ambient Intelligence, and the foundations of the Ambient Assisted Living are all presented in the framework of this project. In this work, we consider a specific platform developed in the scope of AAL4ALL, called UserAccess. The architecture of the platform and its role within the overall AAL4ALL concept, the implementation of the platform, and the available interfaces are presented. In addition, its feasibility is validated through a series of tests.

Cristalização de Biomateriais Vitrocerâmicos e Mineralização em Meio Fisiológico Simulado

We propose new theoretical models, which generalize the classical Avrami-Nakamura models. These models are suitable to describe the kinetics of nucleation and growth in transient regime, and/or with overlapping of nucleation and growth. Simulations and predictions were performed for lithium disilicate based on data reported in the literature. One re-examined the limitations of the models currently used to interpret DTA or DSC results, and to extract the relevant kinetic parameters. Glasses and glass-ceramics with molar formulation 0.45SiO2? (0.45-x)MgO?xK2O?0.1(3CaO.P2O5) (0?x?0.090) were prepared, crystallized and studied as potential materials for biomedical applications. Substitution of K+ for Mg2+ were used to prevent devritification on cooling, to adjust the kinetics of crystallization and to modify the in vitro behaviour of resulting biomaterials. The crystallization of the glass frits was studied by DTA, XRD and SEM. Exothermic peaks were detected corresponding to bulk crystallization of whitlockite-type phosphate, Ca9MgK(PO4)7, at approximately 900ºC, and surface crystallization of a predominant forsterite phase (Mg2SiO4) at higher temperatures. XRD also revealed the presence of diopside (CaMgSi2O6 in some samples. The predominant microstructure of the phosphate phase is of the plate-type, seemingly crystallizing by a 2-dimensional growth mechanism. Impedance spectroscopy revealed significant changes in electrical behaviour, associated to crystallization of the phosphate phase. This showed that electrical measurements can be used to study the kinetics of crystallization for cases when DTA or DSC experiments reveal limitations, and to extract estimates of relevant parameters from the dependence of crystallization peak temperature, and its width at half height. In vitro studies of glasses and glass-ceramics in acelular SBF media showed bioactivity and the development of apatite layers The morphology, composition and adhesion of the apatite layer could be changed by substitution of Mg2+ by K+. Apatite layers were deposited on the surface of glass-ceramics of the nominal compositions with x=0 and 0.09, in contact with SBF at 37ºC. The adhesion of the apatite layer was quantified by the scratch test technique, having been related with SBF?s immersion time, with composition and structure of the glass phase, and with the morphology of the crystalline phase of the glass-ceramics. The structure of three glasses (x=0, 0.045 and 0.090) were investigated by MAS-NMR ( 29Si and 31P), showing that the fraction of Q3 structural units increases with the contents of Mg, and that the structure of these glasses includes orthophosphate groups (PO43-) preferentially connected to Ca2+ ions. Mg2+ ions show preference towards the silicate network. Substitution of Mg2+ by K+ allowed one to change the bioactivity. FTIR data revealed octacalcium phosphate precipitation (Ca8H2(PO4)6.5H2O) in the glass without K, while the morphology of the layer acquires the shape of partially superimposed hemispheres, spread over the surface. The glasses with K present a layer of acicular hidroxyapatite, whose crystallinity and needles thickness tend to increase along with K content.

Scaling of the elastic contribution to the surface free energy of a nematic liquid crystal on a sawtoothed substrate

We characterize the elastic contribution to the surface free energy of a nematic liquid crystal in the presence of a sawtooth substrate. Our findings are based on numerical minimization of the Landau-de Gennes model and analytical calculations on the Frank-Oseen theory. The nucleation of disclination lines (characterized by non-half-integer winding numbers) in the wedges and apexes of the substrate induces a leading order proportional to q ln q to the elastic contribution to the surface free-energy density, with q being the wave number associated with the substrate periodicity.

Wetting response of KrF laser ablated polyimide surfaces

The wettability of polyimide surfaces microstructured using KrF laser radiation at fluences above the material ablation threshold was studied by static contact angle measurements. The laser-treated surfaces present a morphology consisting of conical features whose dimensions and areal density depend on the fluence. The effect of these parameters on the surface apparent contact angle depends on the wetting regime. When wetting occurs in the homogeneous regime, the apparent contact angle of the treated surfaces increases with the radiation fluence because the cone dimensions increase. In contrast, when wetting occurs in the heterogeneous regime, the apparent contact angle increases with the radiation fluence because the average distance between cones increases. The apparent water contact angle of the laser-treated surfaces can reach values as high as 162 degrees, as compared to 75 degrees for virgin polyimide.

Mobi-system: assistente pessoal de viagem

Este trabalho sugere uma solução de integração de dados em tempo real no contexto dos transportes públicos. Com o aumento das alternativas oferecidas aos utilizadores dos transportes públicos é importante que estes conheçam todas as alternativas com base em informação em tempo real para que realizem a escolha que melhor se enquadre às suas necessidades. Por outro lado, os operadores de transportes públicos deverão ser capazes de disponibilizar toda a informação pretendida com o mínimo de esforço ou de alterações ao sistema que têm implementado. Neste trabalho serão utilizadas ferramentas que permitem fornecer uma visão homogénea das várias fontes de dados heterogéneas, sendo essa homogeneidade o ponto de integração de todas as fontes de dados com as aplicações cliente.

Rastreio neonatal dos défices do ciclo da ureia em Portugal

Os défices do ciclo da ureia são um grupo de doenças hereditárias do metabolismo caracterizadas fundamentalmente por uma acumulação de amónia. Clinicamente o espectro é muito alargado, com formas de apresentação no período neonatal até situações mais moderadas de apresentação tardia em adultos. O tratamento é fundamentalmente de base nutricional e traduz-se numa redução significativa da mortalidade e morbilidade. Com a introdução da espectrometria de massa nos laboratórios de rastreio neonatal em meados dos anos 90, passou a ser possível quantificar alguns intermediários do ciclo, o que associado à existência de um intervalo livre e um tratamento eficaz, permitiu o rastreio de algumas das doenças deste grupo. Em 2004 iniciou-se em Portugal o rastreio dos défices do ciclo da ureia, tendo-se rastreado até ao presente, 988 687 recém-nascidos e identificado 19 casos positivos. Recentes desenvolvimentos técnicos vieram possibilitar a quantificação de novos marcadores, mais concretamente do ácido orótico, o que abre a possibilidade de rastrear o défice em ornitina transcarbamilase, o défice do ciclo da ureia mais frequente. Os autores apresentam a situação atual do rastreio dos défices do ciclo da ureia e as perspetivas em virtude dos novos desenvolvimentos técnicos.

Doenças mitocondriais: síndrome da depleção do mtDNA

As citopatias mitocondriais constituem um importante grupo de doenças metabólicas de expressão clínica heterogénea, para as quais não existe uma terapia eficaz. A maioria destas doenças é causada por uma disfunção ao nível da fosforilação oxidativa (OXPHOS), originando consequentemente uma deficiente produção de energia. O correto funcionamento da OXPHOS resulta de uma interação coordenada entre o genoma nuclear e mitocondrial. Assim, as doenças mitocondriais podem ser causadas por defeitos moleculares no genoma mitocondrial, no nuclear, ou em ambos, originando as doenças da comunicação intergenómica, que resultam na perda ou na instabilidade do DNA mitocondrial (mtDNA), e podem causar quer deleções múltiplas, quer depleção do genoma mitocondrial. A síndrome da depleção do mtDNA constitui um grupo de doenças raras, autossómicas recessivas, que se manifestam maioritariamente após o nascimento, causando a morte de muitos doentes durante a infância ou início da adolescência devido a uma redução acentuada do número de cópias do mtDNA. Trata-se de uma síndrome fenotipicamente heterogénea, apresentando-se sob três apresentações clínicas: hepatocerebral, miopática e encefalomiopática. A caracterização molecular destes doentes é importante não só para permitir a realização de aconselhamento genético e diagnóstico pré-natal adequados, mas também para melhorar a compreensão da fisiopatologia da doença e as opções terapêuticas.

Base molecular da hemocromatose hereditária não-clássica em Portugal

A Hemocromatose Hereditária (HH) é uma doença autossómica recessiva caracterizada pela absorção excessiva de ferro a nível intestinal e sua acumulação em órgãos vitais, podendo originar cardiomiopatia, cirrose e carcinoma hepatocelular. O correspondente diagnóstico molecular é obtido pela associação com genótipos específicos no gene HFE (homozigotia para p.Cys282Tyr ou heterozigotia composta p.Cys282Tyr/p.His63Asp). Contudo, nos países do sul da Europa, cerca de um terço dos doentes com diagnóstico clínico de HH não apresenta os referidos genótipos. Para identificar a base molecular da HH não-clássica em Portugal usaram-se metodologias de pesquisa geral de variantes genéticas (SSCP e dHPLC), Next-Generation Sequencing (NGS) e sequenciação de Sanger, cobrindo seis genes relacionados com o metabolismo do ferro em 303 doentes. Identificaram-se 69 variantes diferentes e de vários tipos, por ex. missense, nonsense, de splicing, que perturbam a transcrição do gene ou a regulação da tradução do mRNA. Seguidamente, realizaram-se estudos in silico e in vitro para esclarecer o significado etiológico de algumas das novas variantes. Concluiu-se que a base molecular desta patologia é bastante heterogénea e que a NGS é uma ferramenta adequada para efetuar a análise simultânea dos vários genes num grande número de amostras. Contudo, o estabelecimento da relevância clínica de algumas variantes requer a realização de estudos funcionais.

A method to analyse the alignment of core values in collaborative networked organisations

Since collaborative networked organisations are usually formed by independent and heterogeneous entities, it is natural that each member holds his own set of values, and that conflicts among partners might emerge because of some misalignment of values. In contrast, it is often stated in literature that the alignment between the value systems of members involved in collaborative processes is a prerequisite for successful co-working. As a result, the issue of core value alignment in collaborative networks started to attract attention. However, methods to analyse such alignment are lacking mainly because the concept of 'alignment' in this context is still ill defined and shows a multifaceted nature. As a contribution to the area, this article introduces an approach based on causal models and graph theory for the analysis of core value alignment in collaborative networks. The potential application of the approach is then discussed in the virtual organisations' breeding environment context.