Controle feedback de nível baseado em sensor de imagem aplicado ao equipamento misturador-decantador à inversão de fases (MDIF®)

The treatment of wastewaters contaminated with oil is of great practical interest and it is fundamental in environmental issues. A relevant process, which has been studied on continuous treatment of contaminated water with oil, is the equipment denominated MDIF® (a mixer-settler based on phase inversion). An important variable during the operation of MDIF® is the water-solvent interface level in the separation section. The control of this level is essential both to avoid the dragging of the solvent during the water removal and improve the extraction efficiency of the oil by the solvent. The measurement of oil-water interface level (in line) is still a hard task. There are few sensors able to measure oil-water interface level in a reliable way. In the case of lab scale systems, there are no interface sensors with compatible dimensions. The objective of this work was to implement a level control system to the organic solvent/water interface level on the equipment MDIF®. The detection of the interface level is based on the acquisition and treatment of images obtained dynamically through a standard camera (webcam). The control strategy was developed to operate in feedback mode, where the level measure obtained by image detection is compared to the desired level and an action is taken on a control valve according to an implemented PID law. A control and data acquisition program was developed in Fortran to accomplish the following tasks: image acquisition; water-solvent interface identification; to perform decisions and send control signals; and to record data in files. Some experimental runs in open-loop were carried out using the MDIF® and random pulse disturbances were applied on the input variable (water outlet flow). The responses of interface level permitted the process identification by transfer models. From these models, the parameters for a PID controller were tuned by direct synthesis and tests in closed-loop were performed. Preliminary results for the feedback loop demonstrated that the sensor and the control strategy developed in this work were suitable for the control of organic solvent-water interface level

Utilização de análise de segregantes agrupados na identificação de marcadores ligados a genes que controlam a resistência à ferrugem (Puccinia psidii Winter) em Eucalyptus sp.

Devido a grande importância da cultura de Eucalyptus no Brasil, empresas do setor florestal têm buscado através de programas de melhoramento genético, reduzir as perdas de produção e atender a demanda do mercado de papel e celulose. Um exemplo, é a busca por genes de resistência a doenças, principalmente a ferrugem causada por Puccinia psidii Winter, que resulta em redução da produtividade em plantas altamente suscetíveis. No presente trabalho, mudas de Eucalyptus pertencentes a uma geração F1, provenientes do cruzamento controlado entre parentais híbridos E. grandis X E. urophylla, sendo eles resistente e suscetível, foram inoculadas com Puccinia psidii em casa de vegetação e acompanhadas até o aparecimento dos sintomas da ferrugem. Foram classificadas, em dois grupos: resistentes (ausência de sintomas) e suscetíveis (presença de sintomas e esporulação). As amostras de DNA foram comparadas com o uso de marcadores moleculares associado ao método de BSA (Bulked Segregant Analysis). O polimorfismo entre os grupos foi geneticamente relacionado ao loco que determina a característica de resistência ou sucetibilidade. Dentre os 720 primers testados, 19 foram polimórficos, porém, apenas o marcador AK 01 manteve-se presente, quando testado em todos os indivíduos da população, mostrando-se a uma distância genética estimada de 20 cM em repulsão ao gene de resistência.

Bidens mosaic virus: detecção via RT-PCR e identificação de Galinsoga parviflora como um novo hospedeiro natural do vírus

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo dos parâmetros de extração de fenol de efluentes aquosos por um tensoativo não iônico

Environmental sustainability has become one of the topics of greatest interest in industry, mainly due to effluent generation. Phenols are found in many industries effluents, these industries might be refineries, coal processing, pharmaceutical, plastics, paints and paper and pulp industries. Because phenolic compounds are toxic to humans and aquatic organisms, Federal Resolution CONAMA No. 430 of 13.05.2011 limits the maximum content of phenols, in 0.5 mg.L-1, for release in freshwater bodies. In the effluents treatment, the liquid-liquid extraction process is the most economical for the phenol recovery, because consumes little energy, but in most cases implements an organic solvent, and the use of it can cause some environmental problems due to the high toxicity of this compound. Because of this, exists a need for new methodologies, which aims to replace these solvents for biodegradable ones. Some literature studies demonstrate the feasibility of phenolic compounds removing from aqueous effluents, by biodegradable solvents. In this extraction kind called "Cloud Point Extraction" is used a nonionic surfactant as extracting agent of phenolic compounds. In order to optimize the phenol extraction process, this paper studies the mathematical modeling and optimization of extraction parameters and investigates the effect of the independent variables in the process. A 32 full factorial design has been done with operating temperature and surfactant concentration as independent variables and, parameters extraction: Volumetric fraction of coacervate phase, surfactant and residual concentration of phenol in dilute phase after separation phase and phenol extraction efficiency, as dependent variables. To achieve the objectives presented before, the work was carried out in five steps: (i) selection of some literature data, (ii) use of Box-Behnken model to find out mathematical models that describes the process of phenol extraction, (iii) Data analysis were performed using STATISTICA 7.0 and the analysis of variance was used to assess the model significance and prediction (iv) models optimization using the response surface method (v) Mathematical models validation using additional measures, from samples different from the ones used to construct the model. The results showed that the mathematical models found are able to calculate the effect of the surfactant concentration and the operating temperature in each extraction parameter studied, respecting the boundaries used. The models optimization allowed the achievement of consistent and applicable results in a simple and quick way leading to high efficiency in process operation.

Extração supercrítica do óleo de linhaça: construção do extrator, estudo de parâmetros de processo, avaliação química e antioxidante do produto

The aim of the present study was to extract vegetable oil from brown linseed (Linum usitatissimum L.), determine fatty acid levels, the antioxidant capacity of the extracted oil and perform a rapid economic assessment of the SFE process in the manufacture of oil. The experiments were conducted in a test bench extractor capable of operating with carbon dioxide and co-solvents, obeying 23 factorial planning with central point in triplicate, and having process yield as response variable and pressure, temperature and percentage of cosolvent as independent variables. The yield (mass of extracted oil/mass of raw material used) ranged from 2.2% to 28.8%, with the best results obtained at 250 bar and 50ºC, using 5% (v/v) ethanol co-solvent. The influence of the variables on extraction kinetics and on the composition of the linseed oil obtained was investigated. The extraction kinetic curves obtained were based on different mathematical models available in the literature. The Martínez et al. (2003) model and the Simple Single Plate (SSP) model discussed by Gaspar et al. (2003) represented the experimental data with the lowest mean square errors (MSE). A manufacturing cost of US$17.85/kgoil was estimated for the production of linseed oil using TECANALYSIS software and the Rosa and Meireles method (2005). To establish comparisons with SFE, conventional extraction tests were conducted with a Soxhlet device using petroleum ether. These tests obtained mean yields of 35.2% for an extraction time of 5h. All the oil samples were sterilized and characterized in terms of their composition in fatty acids (FA) using gas chromatography. The main fatty acids detected were: palmitic (C16:0), stearic (C18:0), oleic (C18:1), linoleic (C18:2n-6) and α-linolenic (C18:3n-3). The FA contents obtained with Soxhlet dif ered from those obtained with SFE, with higher percentages of saturated and monounsaturated FA with the Soxhlet technique using petroleum ether. With respect to α-linolenic content (main component of linseed oil) in the samples, SFE performed better than Soxhlet extraction, obtaining percentages between 51.18% and 52.71%, whereas with Soxhlet extraction it was 47.84%. The antioxidant activity of the oil was assessed in the β-carotene/linoleic acid system. The percentages of inhibition of the oxidative process reached 22.11% for the SFE oil, but only 6.09% for commercial oil (cold pressing), suggesting that the SFE technique better preserves the phenolic compounds present in the seed, which are likely responsible for the antioxidant nature of the oil. In vitro tests with the sample displaying the best antioxidant response were conducted in rat liver homogenate to investigate the inhibition of spontaneous lipid peroxidation or autooxidation of biological tissue. Linseed oil proved to be more efficient than fish oil (used as standard) in decreasing lipid peroxidation in the liver tissue of Wistar rats, yielding similar results to those obtained with the use of BHT (synthetic antioxidant). Inhibitory capacity may be explained by the presence of phenolic compounds with antioxidant activity in the linseed oil. The results obtained indicate the need for more detailed studies, given the importance of linseed oil as one of the greatest sources of ω3 among vegetable oils

Ensaios de tratabilidade aplicados a determinação de parâmetros para dimensionamento de processos de tratamento de água de manancial eutrofizado

Eutrophication is a growing process present in the water sources located in the northeast of Brazil. Among the main consequences of these changes in trophic levels of a water source, stands out adding complexity to the treatment to achieve water standards. By these considerations, this study aimed to define, on a laboratory scale, products and operational conditions to be applied in the processing steps using raw water from Gargalheiras dam, RN, Brazil. The dam mentioned shows a high number of cyanobacteria, with a concentration of cells / ml higher than that established by Decree No. 518/04 MS. The same source was also considered by the state environmental agency in 2009 as hypereutrophic. The static tests developed in this research simulated direct filtration (laboratory filters) and pre-oxidation with chlorine and powdered activated carbon adsorption. The research included the evaluation of the coagulants aluminum hydrochloride (HCA) and alum (SA). The development of the research investigated the conditions for rapid mixing, the dosages of coagulants and pHs of coagulation by the drawing of diagrams. The interference of filtration rate and particle size of filtering means were evaluated as samples and the time of contact were tested with chlorine and activated carbon. By the results of the characterization of the raw water source it was possible to identify the presence of a high pH (7.34). The true color was significant (29 uH) in relation to the apparent color and turbidity (66 uH and 13.60 NTU), reflecting in the measurement of organic matter: MON (8.41 mg.L-1) and Abs254 (0.065 cm-1). The optimization of quick mix set time of 17", the speed gradient of 700 s-1 in the coagulation with HCA and the time of 20" with speed gradient of 800 s-1 for SA. The smaller particle sizes of sand filtering means helped the treatment and the variation in filtration rate did not affect significantly the efficiency of the process. The evaluation of the processing steps found adjustment in standard color and turbidity of the Decree nº 518/04 MS, taking in consideration the average values found in raw water. In the treatment using the HCA for direct filtration the palatable pattern based on the apparent color can be achieved with a dose of 25 mg L-1. With the addition of pre-oxidation step, the standard result was achieved with a reduced dose for 12 mgHCA.L-1. The turbidity standard for water was obtained by direct filtration when the dose exceeds 25 mg L-1 of HCA. With pre-oxidation step there is the possibility of reducing the dose to 20 mg L-1.The addition of CAP adsorption, promoted drinking water for both parameters, with even lower dosage, 13 mg L-1 of HCA. With coagulation using SA removal required for the parameter of apparent color it was achieved with pre-oxidation and 22 mgSA.L-1. Despite the satisfactory results of treatment with the alum, it was not possible to provide water with turbidity less than 1.00 NTU even with the use of all stages of treatment

Efeitos dos esteroides anabólicos androgênicos sobre o útero e parâmetros reprodutivos de ratas adultas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Disponibilidade hídrica potencial em face da distribuição espaço-temporal das precipitações no Estado do Rio Grande do Norte

The state of Rio Grande do Norte, possessor of an extremely irregular regime of rains, has the necessity of enlarge and specify the researches about its own hydro-climatic conditions, to achieve trustworthy results that are able to minimize the adversities imposed by these conditions and make possible the implementation of a better planning in the economic activities and of subsistence that somehow utilize of the multiple uses of hydro resources of the State. This way, the daily values observed from the pluviometric series of 166 posts, with 45 years uninterrupted of historic data, were adjusted to the incomplete gamma function to the determination of the probability of rain in the 36 period of ten days in which the year was divided. To the attainment of the α and β parameters of this function it was applied the method of the maximum verisimilitude allowing, in the end, to analyze the temporal and spatial distribution of the rain in the level of 75% of probability. The values of potential evapo-transpiration were calculated by the Linacre method that, through the SURFER software, were confronted with the dependant rain, obtaining, in this way, the spatialization of the potential hydro availability, which the values can be known to any period of ten days of the year, city and/or region of the state of Rio Grande do Norte. With the identification of the main meteorological systems that act in the State, we sought to better comprehend how this systems interfere, in the irregular regime of rain, in the situations of several clime in the major part of Rio Grande do Norte and in the hydro regional balance. And, finally, with these data in hand and with the generated maps, we verified that space-temporal distribution of the rain and of the potential hydro availability were heterogeneous in the whole State, mainly in the West and Central regions, inserted in potiguar s semi-arid, which, after the period of the rains station, suffers with dry season and length drought during the rest of the year

Identificação de áreas com precipitação pluvial homogênea no Estado do Rio Grande do Norte

O estudo da variabilidade da precipitação é importante para o planejamento das atividades econômicas, possibilitando o uso mais eficiente e racional dos recursos hídricos. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa é caracterizar o estado do Rio Grande do Norte com relação à variabilidade temporal da precipitação, agrupá-lo em regiões homogêneas e comparar diferentes técnicas de agrupamento. Para o estudo da variabilidade pluvial foram utilizados os índices: Grau de Concentração de Precipitação (PCD), que representa o grau em que a precipitação é distribuída ao longo do ano; e o Período de Concentração de Precipitação (PCP), que reflete o período no qual a precipitação está mais concentrada. Para a realização dos agrupamentos foram escolhidas as variáveis: PCD, PCP, médias da precipitações anuais e médias das precipitações mensais. Posteriormente, foi aplicada a análise de agrupamento para obter grupos com características similares. Os resultados mostraram que as precipitações são melhor distribuídas na região leste do estado, neste caso, os meses mais chuvosos são de maio a agosto. Os municípios localizados nessa área possuem dois picos de chuvas, devido à atuação de dois sistemas: Perturbações Ondulatórias dos Alísios (POA s) e Zona de Convergência Intertropical (ZCIT). Nas regiões localizadas a oeste os meses que possuem maior concentração de chuvas são março e abril, neste caso temos apenas um pico de precipitação, devido a atuação da ZCIT. A identificação de áreas homogêneas favorece o planejamento adequado de acordo com as características de cada grupo formado e o RN pode foi dividido em 4 (quatro) regiões homogêneas. As técnicas de agrupamento utilizadas apresentaram resultados semelhantes, porém, sugere-se o uso de mais de uma técnica para que se possa analisar qual delas reflete melhor a realidade local. O estudo da variabilidade de precipitação, através dos índices estudados e do agrupamento realizado, são ferramentas adequadas ao planejamento ambiental e econômico

Caracterização espacial de reservatórios do semiárido em função da qualidade da água através do uso de componentes principais

A região semiárida sofre escassez hídrica. A fim de regularizar a disponibilidade hídrica nos períodos de estiagem, são construídas barragens. No entanto, a qualidade da água armazenada tem sofrido os efeitos do descarte irregular de resíduos no meio ambiente e das atividades antrópicas exercidas nas bacias hidrográficas. A degradação hídrica pode ser constatada a partir do monitoramento dos parâmetros de qualidade da água. Estes dados podem ser analisados através de métodos estatísticos tais como a Análise de Componentes Principais e a análise de agrupamento, que seleciona indivíduos com características semelhantes. O objetivo deste trabalho é realizar oagrupamento dos reservatórios do Rio Grande do Norte, com base nos parâmetros de qualidade da água, para a identificação de grupos homogêneos de reservatórios em termos de fontes de poluição. Serão objeto desse estudo as bacias Piranhas-Açu, Apodi-Mossoró, Trairí, Potengi e Ceará-Mirim. Os parâmetros mercúrio, chumbo, cromo, fósforo total, nitrogênio total e zinco contribuíram para a formação da primeira componente principal, que pode indicar poluição por metais pesados; sólidos totais, DBO, OD e cobre, para a segunda componente, que pode ser indicativo de poluição por matéria orgânica e atividades antrópicas; e clorofila a , cádmio e níquel, para a terceira componente, que pode indicar eutrofização e poluição por metais pesados. De posse das componentes principais se procedeu o agrupamento dos reservatórios, formando-se quatro grupos distintos. Os grupos 1 e 2 são constituídos por reservatórios da Bacia Piranhas-Açu, que apresentou maiores valores de metais pesados. O grupo 3, constituído por reservatórios das bacias Ceará-Mirim, Potengi e Trairí, apresentou maiores valores de DBO e sólidostotais e o grupo 4 é formado por reservatórios da Bacia Apodi-Mossoró. Nas Bacias do Trarí e Piranhas-Açu deve ser coibido o lançamento desordenado de efluentes e fontes de poluição difusas, e implantado um sistema de coleta de esgoto para minimizar a poluição por matéria orgânica

Atributos polarimétricos de imagem radar na inferência de parâmetros morfológicos de macrófitas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Fototriangulação com parâmetros adicionais para câmaras digitais: uma avaliação experimental

Considering the growing use of digital cameras in Photogrammetric projects, especially in aerial survey, this paper presents tests and analyses of bundle block adjustment with additional parameters, using different mathematical models, and blocks of images acquired by the SAAPI digital acquisition system. Three blocks of images were processed by the LPS (Leica Photogrammetry Suite) software, in which five groups of additional parameters (AP) can be used: Bauer, Jacobsen, Ebner, Brown and Lens distortion. These AP's models were employed in the bundle block adjustment, and the results were analyzed based on the accuracy of the checking points and on the changes in these additional parameters. The obtained results showed that the Lens Distortion model allowed the best results.

Proposta de teste incremental baseado na percepção subjetiva de esforço para determinação de limiares metabólicos e parâmetros mecânicos do nado livre

A percepção subjetiva de esforço (PSE) é determinada de forma não invasiva e utilizada juntamente com a resposta lactacidêmica como indicadores de intensidade durante teste incremental. em campo, especialmente na natação, há dificuldades nas coletas sanguíneas; por isso, utilizam-se protocolos alternativos para estimar o limiar anaeróbio. Assim, os objetivos do estudo foram: prescrever um teste incremental baseado na PSE (Borg 6-20) visando estimar os limiares metabólicos determinados por métodos lactacidêmicos [ajuste bi-segmentado (V LL), concentração fixa-3,5mM (V3,5mM) e distância máxima (V Dmáx)]; relacionar a PSE atribuída em cada estágio com a freqüência cardíaca (FC) e com parâmetros mecânicos de nado [freqüência (FB) e amplitude de braçada (AB)], analisar a utilização da escala 6-20 na regularidade do incremento das velocidades no teste e correlacionar os limiares metabólicos com a velocidade crítica (VC). Para isso, 12 nadadores (16,4 ± 1,3 anos) realizaram dois esforços máximos (200 e 400m); os dados foram utilizados para determinar a VC, velocidade de 400m (V400m) e a freqüência crítica de braçada (FCb); e um teste incremental com intensidade inicial baseada na PSE, respectivamente, 9, 11, 13, 15 e 17; sendo monitorados em todos os estágios a FC, lactacidêmia e os tempos de quatro ciclos de braçadas e das distâncias de 20m (parte central da piscina) e 50m. Posteriormente, foram calculadas as velocidades dos estágios, FB, AB, V LL, V3,5mM e V Dmáx. Utilizaram-se ANOVA e correlação de Pearson para análise dos resultados. Não foram encontradas diferenças entre VC, V Dmáx e V LL, porém a V3,5mM foi inferior às demais velocidades (P < 0,05). Correlações significativas (P < 0,05) foram observadas entre VC versus V400m, V Dmáx e V3,5mM; V400m versus V3,5mM e V Dmáx; V Dmáx versus V LL; e no teste incremental entre PSE versus velocidade, [Lac], FC, FB e AB (P < 0,05). Concluímos que a PSE é uma ferramenta confiável no controle da velocidade dos estágios durante teste incremental na natação.

Análise da fadiga muscular localizada em atletas e sedentários através de parâmetros de freqüência do sinal eletromiográfico

Embora a análise no domínio da freqüência do sinal eletromiográfico (EMG) seja empregada na caracterização do processo de fadiga muscular localizada, sua aplicação, especificamente a da freqüência mediana (Fmed), é pouco explorada no âmbito esportivo. O objetivo do presente estudo foi verificar a viabilidade da aplicação do sinal EMG, através de sua análise no domínio da freqüência, como parâmetro para determinação e diferenciação no comportamento da fadiga muscular localizada. Dois grupos de sujeitos, um caracterizado como atletas (n =12) e outro como sedentários (n =12), foram submetidos a análises baseadas em procedimentos executados em três diferentes situações experimentais, todos envolvendo a modalidade de exercício isométrico: i) teste máximo para determinação da contração isométrica voluntária máxima (CIVM); ii) teste de fadiga, sustentado por 35 seg. a 80% da CIVM; iii) teste de recuperação, sustentado por 10 seg. a 80% da CIVM; neste ultimo foi monitorado o comportamento da Fmed nos três primeiros (Fmedi) e três últimos segundos (Fmedf) do sinal EMG no músculo tibial anterior durante o teste de fadiga. Durante os 10 segundos do teste de recuperação foi calculada a Fmed referente a todo o período (Fmedr). parâmetro utilizado no cálculo do índice de recuperação muscular (IRM). Os resultados apontam que a Fmedf apresentou valor menor em relação à Fmedi em ambos os grupos (p < 0,05). Quando comparado com o grupo de sedentários, o grupo de atletas apresentou valores maiores de Fmedi e Fmedf (p < 0,05). O valor médio e desvio-padrão do IRM para o grupo de atletas foram de 62,1% ± 28,7 e, para o grupo de sedentários, de 55,2% ± 27,8 (p > 0,05). Dessa forma, os resultados apresentados neste estudo permitem inferir a viabilidade na aplicação de parâmetros no domínio da freqüência do sinal EMG para a determinação e diferenciação do comportamento da fadiga muscular localizada.

Análise da reprodutibilidade de parâmetros no domínio da frequência do sinal EMG utilizados na caracterização da fadiga muscular localizada

The aim of this study was to analyze the reproducibility of the electromyography signal's parameters (EMG) in the frequency domain used in the characterization of localized muscle fatigue. Fifteen male subjects underwent a fatigue test based on isometric knee extension, being held at three different times at intervals of seven days. To assess the reproducibility of data between the tests we calculated the correlation coefficient (ICC) for the median frequency (MF) in total exercise time (MFT), MF obtained for every 10% of exercise time (MF10%) and the powers of the frequency bands obtained by dividing the power spectrum at windows of 20 Hz. The results showed: (1) excellent reproducibility for MFT, (2) good reproducibility for MF10%, and (3) greater variation in the signal EMG bands from 20 to 120 Hz, especially at the bands of 20-40 Hz and 40-60 Hz, which showed greater sensitivity to the process of muscle fatigue. We conclude that the MF is a variable that shows good reproducibility and that the fragmented analysis of the power spectrum, by means of frequency bands, showed that significant variations occur in the EMG signal during the installation of the fatigue process, having potential to become a new method for the characterization of localized muscle fatigue.