Flotação aplicada ao pós-tratamento do efluente de reator anaeróbio de leito expandido tratando esgoto sanitário

Este trabalho apresenta e discute os resultados de um estudo amplo e aprofundado sobre os principais parâmetros operacionais da flotação por ar dissolvido, utilizada no pós-tratamento de efluentes de um reator anaeróbio de leito expandido (RALEx), tratando 10 m3/hora de esgoto sanitário. Foram realizados preliminarmente ensaios utilizando o flotateste, unidade de flotação em escala de laboratório, para identificar as melhores dosagens de coagulante (cloreto férrico), o polímero mais adequado, dentre os 26 testados, e sua respectiva dosagem, o pH de coagulação adequado, o tempo (Tf) e o gradiente de velocidade (Gf) de floculação mais apropriados e a quantidade de ar (S*) requerida. Para obtenção das condições operacionais adequadas para a unidade piloto de flotação, os valores de Tf e de Gf foram variados de zero a 24 minutos e de 40 a 100 s-1, respectivamente. As concentrações de cloreto férrico e de polímero sintético variaram de 15 a 92 mg/L e de 0,25 a 7,0 mg/L, respectivamente. S* variou de 2.85 a 28.5 gramas de ar por metro cúbico de efluente e a taxa de aplicação superficial na unidade de flotação abrangeu de 180 a 250 m3/m2/d. O desempenho da flotação durante a partida do reator anaeróbio também foi investigado. O uso de 50 mg/L de cloreto férrico, de Tf igual a 20 min e Gf de 80 s-1, de S* de 19,7 g de ar por m3 de efluente e taxa de 180 m3/m2/d produziu excelentes resultados nos ensaios com a instalação piloto de flotação, com elevadas remoções de carga de DQO (80,6%), de fósforo total (90,1%) e de sólidos suspensos totais (92,1%) e com turbidez entre 1,6 e 15,4 uT e residuais de ferro de 0,5 mg/L, com remoção estimada, na forma de lodo, de 77 gramas de SST por m3 de efluente tratado. Nestas mesmas condições, no sistema RALEx+FAD, foram observadas remoções globais de 91,6% de carga de DQO, de 90,1% de carga de fósforo e de 96,6% de carga de SST. O emprego da flotação por ar dissolvido (FAD) mostrou-se alternativa bastante atraente para o pós-tratamento de efluentes de reatores anaeróbios. Se a coagulação estiver bem ajustada, o sistema composto de reator anaeróbio seguido de unidade de flotação consegue alcançar excelente remoção de matéria orgânica, redução significativa da concentração de fósforo e de sólidos suspensos, além de precipitação dos sulfetos dissolvidos, gerados no reator anaeróbio. Bons resultados foram alcançados mesmo quando o reator RALEx produziu efluentes de baixa qualidade durante seu período de partida. Nesse período, o sistema de flotação atuou como barreira eficaz, evitando a emissão de efluente de baixa qualidade do sistema.

Convex and exact games with non-transferable utility

We generalize exactness to games with non-transferable utility (NTU). A game is exact if for each coalition there is a core allocation on the boundary of its payoff set. Convex games with transferable utility are well-known to be exact. We consider ve generalizations of convexity in the NTU setting. We show that each of ordinal, coalition merge, individual merge and marginal convexity can be uni¯ed under NTU exactness. We provide an example of a cardinally convex game which is not NTU exact. Finally, we relate the classes of Π-balanced, totally Π-balanced, NTU exact, totally NTU exact, ordinally convex, cardinally convex, coalition merge convex, individual merge convex and marginal convex games to one another.

Fractal analysis of flocs formed in edible oil -water emulsions by image analysis techniques

Edible oil is an important contaminant in water and wastewater. Oil droplets smaller than 40 μm may remain in effluent as an emulsion and combine with other contaminants in water. Coagulation/flocculation processes are used to remove oil droplets from water and wastewater. By adding a polymer at proper dose, small oil droplets can be flocculated and separated from water. The purpose of this study was to characterize and analyze the morphology of flocs and floc formation in edible oil-water emulsions by using microscopic image analysis techniques. The fractal dimension, concentration of polymer, effect of pH and temperature are investigated and analyzed to develop a fractal model of the flocs. Three types of edible oil (corn, olive, and sunflower oil) at concentrations of 600 ppm (by volume) were used to determine the optimum polymer dosage and effect of pH and temperature. To find the optimum polymer dose, polymer was added to the oil-water emulsions at concentration of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 and 3.5 ppm (by volume). The clearest supernatants obtained from flocculation of corn, olive, and sunflower oil were achieved at polymer dosage of 3.0 ppm producing turbidities of 4.52, 12.90, and 13.10 NTU, respectively. This concentration of polymer was subsequently used to study the effect of pH and temperature on flocculation. The effect of pH was studied at pH 5, 7, 9, and 11 at 30°C. Microscopic image analysis was used to investigate the morphology of flocs in terms of fractal dimension, radius of oil droplets trapped in floc, floc size, and histograms of oil droplet distribution. Fractal dimension indicates the density of oil droplets captured in flocs. By comparison of fractal dimensions, pH was found to be one of the most important factors controlling droplet flocculation. Neutral pH or pH 7 showed the highest degree of flocculation, while acidic (pH 5) and basic pH (pH 9 and pH 11) showed low efficiency of flocculation. The fractal dimensions achieved from flocculation of corn, olive, and sunflower oil at pH 7 and temperature 30°C were 1.2763, 1.3592, and 1.4413, respectively. The effect of temperature was explored at temperatures 20°, 30°, and 40°C and pH 7. The results of flocculation of oil at pH 7 and different temperatures revealed that temperature significantly affected flocculation. The fractal dimension of flocs formed in corn, olive and sunflower oil emulsion at pH 7 and temperature 20°, 30°, and 40°C were 1.82, 1.28, 1.29, 1.62, 1.36, 1.42, 1.36, 1.44, and 1.28, respectively. After comparison of fractal dimension, radius of oil droplets captured, and floc length in each oil type, the optimal flocculation temperature was determined to be 30°C. ^

Multi-media filtration for removal of petroleum contamination

A pilot scale multi-media filtration system was used to evaluate the effectiveness of filtration in removing petroleum hydrocarbons from a source water contaminated with diesel fuel. Source water was artificially prepared by mixing bentonite clay and tap water to produce a turbidity range of 10-15 NTU. Diesel fuel concentrations of 150 ppm or 750 ppm were used to contaminate the source water. The coagulants used included Cat Floc K-10 and Cat Floc T-2. The experimental phase was conducted under direct filtration conditions at constant head and constant rate filtration at 8.0 gpm. Filtration experiments were run until the filter reached its clogging point as noted by a measured peak pressure loss of 10 psi. The experimental variables include type of coagulant, oil concentration and source water. Filtration results were evaluated based on turbidity removal and petroleum hydrocarbon (PHC) removal efficiency as measured by gas chromatography. Experiments indicated that clogging was controlled by the clay loading on the filter and that inadequate destabilization of the contaminated water by the coagulant limited the PHC removal. ^

The design studio as liminal space

The context of this research focuses on the efficacy of design studio as a form of teaching and learning. The established model of project-based teaching makes simple parallels between studio and professional practice. However, through comparison of the discourses it is clear that they are of different character. The protocols of the tutorial tradition can act to position the tutor as a defender of the knowledge community rather than a discourse guide for the student. The question arises as to what constitutes the core knowledge that would enable better self-directed study. Rather than focus on key knowledge, there has been an attempt in other fields to agree and share ‘threshold concepts’ within disciplinary knowledge. Meyer and Land describe threshold concepts as representing “a transformed way of understanding, or interpreting or viewing something without which the learner cannot progress [1]. The tutor’s role should be to assist in transforming student’s understanding through the mastery of the ‘troublesome knowledge’ that threshold concepts may embody. Teaching and learning environments under such approaches have been described as ‘liminal’: holding the learner in an ‘in-between’ state new understanding may be difficult and involve identity shifts. Research on the consequence of pressures on facilities and studio space concur, and indicate that studio spaces can be much better used in assisting the path of learning [2]. Through an overview map of threshold concepts, the opportunities for blended learning in supporting student learning in the liminal space of the design studio become much clearer [3] Design studio needs to be recontextualised within the discourse of higher education scholarship, based on a clarified curriculum built from an understanding of what constitutes its threshold concepts. The studio needs to be reconsidered as a space quite unlike that of the practitioner, a liminal space. 1. Meyer, J.H.F. and R. Land, Threshold concepts and troublesome knowledge. Overcoming Barriers to Student Learning: Threshold concepts and troublesome knowledge., 2006: p. 19. 2. Cai, H. and S. Khan, The Common First Year Studio in a Hot-desking Age: An Explorative Study on the Studio Environment and Learning. Journal for Education in the Built Environment 2010. 5(2): p. 39-64. 3. Pektas, S.T., The Blended Design Studio: An Appraisal of New Delivery Modes in Design Education. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2012. 51(0): p. 692-697.

Du terme prédicatif au cadre sémantique : méthodologie de compilation d'une ressource terminologique pour les termes arabes de l'informatique

La description des termes dans les ressources terminologiques traditionnelles se limite à certaines informations, comme le terme (principalement nominal), sa définition et son équivalent dans une langue étrangère. Cette description donne rarement d’autres informations qui peuvent être très utiles pour l’utilisateur, surtout s’il consulte les ressources dans le but d’approfondir ses connaissances dans un domaine de spécialité, maitriser la rédaction professionnelle ou trouver des contextes où le terme recherché est réalisé. Les informations pouvant être utiles dans ce sens comprennent la description de la structure actancielle des termes, des contextes provenant de sources authentiques et l’inclusion d’autres parties du discours comme les verbes. Les verbes et les noms déverbaux, ou les unités terminologiques prédicatives (UTP), souvent ignorés par la terminologie classique, revêtent une grande importance lorsqu’il s’agit d’exprimer une action, un processus ou un évènement. Or, la description de ces unités nécessite un modèle de description terminologique qui rend compte de leurs particularités. Un certain nombre de terminologues (Condamines 1993, Mathieu-Colas 2002, Gross et Mathieu-Colas 2001 et L’Homme 2012, 2015) ont d’ailleurs proposé des modèles de description basés sur différents cadres théoriques. Notre recherche consiste à proposer une méthodologie de description terminologique des UTP de la langue arabe, notamment l’arabe standard moderne (ASM), selon la théorie de la Sémantique des cadres (Frame Semantics) de Fillmore (1976, 1977, 1982, 1985) et son application, le projet FrameNet (Ruppenhofer et al. 2010). Le domaine de spécialité qui nous intéresse est l’informatique. Dans notre recherche, nous nous appuyons sur un corpus recueilli du web et nous nous inspirons d’une ressource terminologique existante, le DiCoInfo (L’Homme 2008), pour compiler notre propre ressource. Nos objectifs se résument comme suit. Premièrement, nous souhaitons jeter les premières bases d’une version en ASM de cette ressource. Cette version a ses propres particularités : 1) nous visons des unités bien spécifiques, à savoir les UTP verbales et déverbales; 2) la méthodologie développée pour la compilation du DiCoInfo original devra être adaptée pour prendre en compte une langue sémitique. Par la suite, nous souhaitons créer une version en cadres de cette ressource, où nous regroupons les UTP dans des cadres sémantiques, en nous inspirant du modèle de FrameNet. À cette ressource, nous ajoutons les UTP anglaises et françaises, puisque cette partie du travail a une portée multilingue. La méthodologie consiste à extraire automatiquement les unités terminologiques verbales et nominales (UTV et UTN), comme Ham~ala (حمل) (télécharger) et taHmiyl (تحميل) (téléchargement). Pour ce faire, nous avons adapté un extracteur automatique existant, TermoStat (Drouin 2004). Ensuite, à l’aide des critères de validation terminologique (L’Homme 2004), nous validons le statut terminologique d’une partie des candidats. Après la validation, nous procédons à la création de fiches terminologiques, à l’aide d’un éditeur XML, pour chaque UTV et UTN retenue. Ces fiches comprennent certains éléments comme la structure actancielle des UTP et jusqu’à vingt contextes annotés. La dernière étape consiste à créer des cadres sémantiques à partir des UTP de l’ASM. Nous associons également des UTP anglaises et françaises en fonction des cadres créés. Cette association a mené à la création d’une ressource terminologique appelée « DiCoInfo : A Framed Version ». Dans cette ressource, les UTP qui partagent les mêmes propriétés sémantiques et structures actancielles sont regroupées dans des cadres sémantiques. Par exemple, le cadre sémantique Product_development regroupe des UTP comme Taw~ara (طور) (développer), to develop et développer. À la suite de ces étapes, nous avons obtenu un total de 106 UTP ASM compilées dans la version en ASM du DiCoInfo et 57 cadres sémantiques associés à ces unités dans la version en cadres du DiCoInfo. Notre recherche montre que l’ASM peut être décrite avec la méthodologie que nous avons mise au point.

Optimization of flocculation process and continuous filtration for sea water primary treatment filtration to reduce SDI for entree to reverse osmosis system

Today , Providing drinking water and process water is one of the major problems in most countries ; the surface water often need to be treated to achieve necessary quality, and in this way, technological and also financial difficulties cause great restrictions in operating the treatment units. Although water supply by simple and cheap systems has been one of the important objectives in most scientific and research centers in the world, still a great percent of population in developing countries, especially in rural areas, don't benefit well quality water. One of the big and available sources for providing acceptable water is sea water. There are two ways to treat sea water first evaporation and second reverse osmosis system. Nowadays R.O system has been used for desalination because of low budget price and easily to operate and maintenance. The sea water should be pretreated before R.O plants, because there is some difficulties in raw sea water that can decrease yield point of membranes in R.O system. The subject of this research may be useful in this way, and we hope to be able to achieve complete success in design and construction of useful pretreatment systems for R.O plant. One of the most important units in the sea water pretreatment plant is filtration, the conventional method for filtration is pressurized sand filters, and the subject of this research is about new filtration which is called continuous back wash sand filtration (CBWSF). The CBWSF designed and tested in this research may be used more economically with less difficulty. It consists two main parts first shell body and second central part comprising of airlift pump, raw water feeding pipe, air supply hose, backwash chamber and sand washer as well as inlet and outlet connections. The CBWSF is a continuously operating filter, i.e. the filter does not have to be taken out of operation for backwashing or cleaning. Inlet water is fed through the sand bed while the sand bed is moving downwards. The water gets filtered while the sand becomes dirty. Simultaneously, the dirty sand is cleaned in the sand washer and the suspended solids are discharged in backwash water. We analyze the behavior of CBWSF in pretreatment of sea water instead of pressurized sand filter. There is one important factor which is not suitable for R.O membranes, it is bio-fouling. This factor is defined by Silt Density Index (SDI).measured by SDI. In this research has been focused on decreasing of SDI and NTU. Based on this goal, the prototype of pretreatment had been designed and manufactured to test. The system design was done mainly by using the design fundamentals of CBWSF. The automatic backwash sand filter can be used in small and also big water supply schemes. In big water treatment plants, the units of filters perform the filtration and backwash stages separately, and in small treatment plants, the unit is usually compacted to achieve less energy consumption. The analysis of the system showed that it may be used feasibly for water treating, especially for limited population. The construction is rapid, simple and economic, and its performance is high enough because no mobile mechanical part is used in it, so it may be proposed as an effective method to improve the water quality and consequently the hygiene level in the remote places of the country.

Du terme prédicatif au cadre sémantique : méthodologie de compilation d'une ressource terminologique pour les termes arabes de l'informatique

La description des termes dans les ressources terminologiques traditionnelles se limite à certaines informations, comme le terme (principalement nominal), sa définition et son équivalent dans une langue étrangère. Cette description donne rarement d’autres informations qui peuvent être très utiles pour l’utilisateur, surtout s’il consulte les ressources dans le but d’approfondir ses connaissances dans un domaine de spécialité, maitriser la rédaction professionnelle ou trouver des contextes où le terme recherché est réalisé. Les informations pouvant être utiles dans ce sens comprennent la description de la structure actancielle des termes, des contextes provenant de sources authentiques et l’inclusion d’autres parties du discours comme les verbes. Les verbes et les noms déverbaux, ou les unités terminologiques prédicatives (UTP), souvent ignorés par la terminologie classique, revêtent une grande importance lorsqu’il s’agit d’exprimer une action, un processus ou un évènement. Or, la description de ces unités nécessite un modèle de description terminologique qui rend compte de leurs particularités. Un certain nombre de terminologues (Condamines 1993, Mathieu-Colas 2002, Gross et Mathieu-Colas 2001 et L’Homme 2012, 2015) ont d’ailleurs proposé des modèles de description basés sur différents cadres théoriques. Notre recherche consiste à proposer une méthodologie de description terminologique des UTP de la langue arabe, notamment l’arabe standard moderne (ASM), selon la théorie de la Sémantique des cadres (Frame Semantics) de Fillmore (1976, 1977, 1982, 1985) et son application, le projet FrameNet (Ruppenhofer et al. 2010). Le domaine de spécialité qui nous intéresse est l’informatique. Dans notre recherche, nous nous appuyons sur un corpus recueilli du web et nous nous inspirons d’une ressource terminologique existante, le DiCoInfo (L’Homme 2008), pour compiler notre propre ressource. Nos objectifs se résument comme suit. Premièrement, nous souhaitons jeter les premières bases d’une version en ASM de cette ressource. Cette version a ses propres particularités : 1) nous visons des unités bien spécifiques, à savoir les UTP verbales et déverbales; 2) la méthodologie développée pour la compilation du DiCoInfo original devra être adaptée pour prendre en compte une langue sémitique. Par la suite, nous souhaitons créer une version en cadres de cette ressource, où nous regroupons les UTP dans des cadres sémantiques, en nous inspirant du modèle de FrameNet. À cette ressource, nous ajoutons les UTP anglaises et françaises, puisque cette partie du travail a une portée multilingue. La méthodologie consiste à extraire automatiquement les unités terminologiques verbales et nominales (UTV et UTN), comme Ham~ala (حمل) (télécharger) et taHmiyl (تحميل) (téléchargement). Pour ce faire, nous avons adapté un extracteur automatique existant, TermoStat (Drouin 2004). Ensuite, à l’aide des critères de validation terminologique (L’Homme 2004), nous validons le statut terminologique d’une partie des candidats. Après la validation, nous procédons à la création de fiches terminologiques, à l’aide d’un éditeur XML, pour chaque UTV et UTN retenue. Ces fiches comprennent certains éléments comme la structure actancielle des UTP et jusqu’à vingt contextes annotés. La dernière étape consiste à créer des cadres sémantiques à partir des UTP de l’ASM. Nous associons également des UTP anglaises et françaises en fonction des cadres créés. Cette association a mené à la création d’une ressource terminologique appelée « DiCoInfo : A Framed Version ». Dans cette ressource, les UTP qui partagent les mêmes propriétés sémantiques et structures actancielles sont regroupées dans des cadres sémantiques. Par exemple, le cadre sémantique Product_development regroupe des UTP comme Taw~ara (طور) (développer), to develop et développer. À la suite de ces étapes, nous avons obtenu un total de 106 UTP ASM compilées dans la version en ASM du DiCoInfo et 57 cadres sémantiques associés à ces unités dans la version en cadres du DiCoInfo. Notre recherche montre que l’ASM peut être décrite avec la méthodologie que nous avons mise au point.