Remoção de fósforo pela cianobactéria aphanothece microscopia nageli em cultivos heterotróficos

Nesta dissertação foi demostrada a potencialidade da cianobactéria Aphanothece microscopica Nägeli em cultivo heterotrófico para remover fósforo do efluente de laticínio, bem como o efeito da temperatura no bioprocesso. Para tanto o trabalho é composto por dois artigos. O primeiro intitula-se “Influência da temperatura na remoção de fósforo por Aphanothece microscopica Nägeli em biorreatores heterotróficos”, e teve por objetivo avaliar a eficiência da cianobactéria em remover heterotroficamente fósforo total dissolvido do efluente de processamento de laticínios. A análise dos resultados mostrou que a remoção de fósforo é independente de sua concentração no sistema, porém depende fortemente da temperatura. Ficou demostrado, que a remoção é altamente sensível a temperatura principalmente no intervalo de 10ºC – 20ºC e nessas condições a operacionalidade do biorreator deverá ser ajustada para manutenção da eficiência do processo. O segundo artigo tem como título “Dinâmica de remoção de fósforo por Aphanothece microscopica Nägeli em biorreatores heterotróficos” e avaliou a remoção das formas de fósforo reativo, fósforo hidrolisável, fósforo total e fósforo orgânico, total e dissolvida, bem como de DQO e NNTK nas temperaturas de 10ºC, 20ºC e 30ºC em 24 h, a fim de investigar a dinâmica de remoção de diferentes formas de fósforo do efluente de laticínio em biorreatores heterotróficos. Foi possível concluir que a fração de fósforo predominante no efluente de laticínio foi a orgânica dissolvida, seguida de fósforo reativo dissolvido. A cianobactéria foi capaz de remover formas simples de fósforo, como reativo e complexas, fósforo hidrolisável e orgânico, bem como DQO e N-NTK. No que se refere ao fósforo suspenso, foi verificado que as frações de fósforo orgânico suspenso e fósforo suspenso total apresentaram baixa remoção. Foi observado que no intervalo de 20ºC a 30ºC foi registrado o maior desempenho quanto à remoção de fósforo para um tempo de detenção hidráulica de 16 h. Nos experimentos realizados à temperatura de 20ºC foram registrados os melhores valores cinéticos resultando em uma máxima concentração celular de 0,84 g.L-1, velocidade máxima de crescimento de 8,64 dias-1 e produtividade de 3,85 g.L-1. dia-1. Assim, a análise dos resultados permite concluir que a remoção de fósforo, DQO e N-NTK em condições heterotróficas por Aphanothece microscopica Nägeli é rota em potencial para o tratamento de efluente de laticínio.

Ampliação e remodelação das redes de abastecimento de águas e rede de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais do Hotel Terra Nostra nas Furnas - Ponta Delgada

O presente trabalho de fim de mestrado caracteriza-se pela ampliação e remodelação das redes de abastecimento de águas e drenagem de águas residuais domésticas e pluviais do Hotel Terra Nostra nas Furnas em Ponta Delgada em fase de licenciamento. Este empreendimento é constituído por 2 alas (Ala Deco e Ala Jardim) constituídas por 3 pisos na Ala Deco e 4 pisos na Ala Jardim. A remodelação da rede será efectuada somente onde a rede existente já está bastante degradada ou com um abastecimento deficiente. A sua ampliação vem fazer face ao aumento do número de instalações sanitárias do empreendimento e da cozinha da Ala Deco. O objectivo desta intervenção vem no sentido de melhorar o funcionamento da rede, resolver os problemas existentes com o desgaste da mesma e proporcionar melhores níveis de conforto no seu desempenho. Neste sentido foi realizado um estudo sobre todo o sistema hidráulico do hote, tanto de abastecimento como de drenagem de águas residuais domésticas e pluviais, tendo como apoio para a realização do mesmo a legislação em vigor bem como alguns manuais de hidráulica. Desta forma o referente trabalho vem mostrar toda a solução adoptada para fazer face às deficiências encontradas no sistema bem como a respectiva ampliação das instalações do mesmo.

Sensoriamento óptico quase-distribuído aplicado ao monitoramento de trocadores de calor de usinas hidrelétricas

This work aims to develop optical sensors for temperature monitoring in hydroelectric power plant heat exchangers. The proposed sensors are based on the Fiber Bragg Gratings technology. First of all, a prototype with three sensors inscribed in a same fiber was developed. This fiber was then fixed to a conventional Pt100 sensor rod and inserted in a thermowell. The ensemble was then calibrated in a workbench, presenting a maximum combined uncertainty of 2,06 °C. The sensor was installed in one of the heat exchangers of the Salto Osório’s hydroelectric power plant. This power plant is situated in the Iguaçu river, at the Paraná state. Despite the satisfactory results, the sensor was improved to a second version. In this, fifteen optical Bragg sensors were inscribed in a same fiber. The fixation with a conventional sensor was no longer necessary, because the first version results comproved the efficiency and response time in comparison to a conventional sensor. For this reason, it was decided to position the fiber inside a stainless steel rod, due to his low thermal expansion coefficient and high corrosion immunity. The utilization of fifteen fiber Bragg gratings aims to improve the sensor spatial resolution. Therefore, measurements every ten centimeters with respect to the heat exchanger’s height are possible. This provides the generation of a thermal map of the heat exchanger’s surface, which can be used for determination of possible points of obstruction in the hydraulic circuit of the heat exchanger. The heat exchanger’s obstruction in hydroelectric power plants usually occur by bio-fouling, and has direct influence in the generator’s cooling system efficiency. The obtained results have demonstrated the feasibility in application of the optical sensors technology in hydroelectric power plants.

Development of an historical landscape photography database to support landscape change analysis in the Northeast of Portugal

Repeat photography is an efficient, effective and useful method to identify trends of changes in the landscapes. It was used to illustrate long-term changes occurring in the landscapes. In the Northeast of Portugal, landscapes changes is currently driven mostly by agriculture abandonment and agriculture and energy policy. However, there is a need to monitoring changes in the region using a multitemporal and multiscale approach. This project aimed to establish an online repository of oblique digital photography from the region to be used to register the condition of the landscape as recorded in historical and contemporary photography over time as well as to support qualitative and quantitative assessment of change in the landscape using repeat photography techniques and methods. It involved the development of a relational database and a series of web-based services using PHP: Hypertext Preprocessor language, and the development of an interface, with Joomla, of pictures uploading and downloading by users. The repository will make possible to upload, store, search by location, theme, or date, display, and download pictures for Northeastern Portugal. The website service is devoted to help researchers to obtain quickly the photographs needed to apply RP through a developed search engine. It can be accessed at: http://esa.ipb.pt/digitalandscape/.

Leonardo da Vinci: Ingeniero

Leonardo comprendió y utilizó el auténtico método experimental un siglo antes de que Francis Bacon filosofase sobre él, y antes de que Galileo lo pusiese en práctica. Leonardo no escribió tratados metodológicos, pero en sus cuadernos de apuntes nos dejó esparcidas sus ideas. Decía que las matemáticas, la geometría y la aritmética, podían llegar a la certeza absoluta dentro de su propio ámbito, pues manejan conceptos mentales ideales de valor universal. En cambio, la verdadera ciencia (refiriéndose a las ciencias empíricas), se basa en la observación; si pudiera aplicarse a ella el razonamiento matemático podría lograrse mayor grado de certeza, siendo hoy en día, uno de los pasos fundamentales del método científico. "No hay certeza en la ciencia si no se puede aplicar una de las ciencias matemáticas". En sus apuntes, Leonardo dejó constancia de la importancia que concede al método en la investigación (adelantándose a autores de la Modernidad tales como Descartes) y los preceptos que establece en su método en nada difieren de las modernas definiciones que hoy utilizamos para hablar del método científico. Podemos ver en estos textos una clara definición de los procesos de inducción y deducción que hoy explicamos en nuestras clases de Física o Filosofía. Una de las cuestiones que aborda la presente tesis es por qué autores de reputado prestigio, historiadores de la ciencia y de la tecnología, no conceden a Leonardo su verdadero valor como Ingeniero. Por citar algunos ejemplos, gran parte del famoso libro de “Los ingenieros del Renacimiento” está dedicado a la vida de Leonardo da Vinci, su carrera de ingeniero, su lado técnico, y su "método", según Bertrand Gille, no existe. Como señala el autor, es inexistente porque Leonardo está dotado de una curiosidad inmensa que desgraciadamente lo lleva a dispersarse, lo cual le impide especializarse en ciertos sectores, y por ende, a erigir los pilares de una investigación metódica. Además, Bertrand Gille indica que, aun si Leonardo Da Vinci lega un número amplio de dibujos a la posteridad, su aporte a nivel de innovaciones técnicas fue mínimo, dado que no brindaba soluciones prácticas viables, pero quedaba de una manera u otra fijado en el espíritu de su tiempo orientado hacia el análisis y la reproducción literal de los dibujos anteriores. George Basalla, catedrático emérito de historia de la técnica en la Universidad de Delaware, publicó “La evolución de la tecnología”, en donde comentó expresamente: “La más famosa colección de máquinas visionarias del Renacimiento no se reveló al público hasta finales del siglo XIX. Estuvo oculta entre los cuaderno personales no publicados de Leonardo da Vinci […]. Muchos de estos artefactos son imposibles tal como se presentan, y pocos, si acaso alguno, influyeron en el ulterior desarrollo tecnológico; sin embargo permiten hacerse una inusual idea de la mente de un gran genio técnico y del tipo de exuberancia tecnológica que había de convertirse en uno de los rasgos distintivos de la civilización occidental”. Observamos cómo una vez más se cuestiona la figura de Leonardo como ingeniero o inventor poco más que de artefactos o artilugios imposibles. Pero que hay de verdad en tales afirmaciones. Precisamente la contestación a esta pregunta es una de las cuestiones que se abordan en la presente tesis. Gran parte de la presente tesis doctoral está dirigida a ordenar todos los temas de carácter ingenieril que Leonardo trató en sus manuscritos y de comprobar fehacientemente y documentalmente consultando las fuentes primarias (sus manuscritos) y los artículos y libros publicados de reconocidos y prestigiosos leonardistas que abordan la cuestión. Hasta qué punto se puede considerar que Leonardo fuera un ingeniero del Renacimiento. Como resumen de lo que se pretende en la presente Tesis Doctoral se enumeran los objetivos que se desean alcanzar. Objetivos: El principal y primer objetivo de la investigación sobre Leonardo es reivindicar su figura como uno de los grandes ingenieros de todas las Historia. “Ser o no ser…ingeniero…esa es la cuestión”. Identificar, analizar y ordenar los principales temas que Leonardo escribió y dibujó sobre Ingeniería Militar, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Hidráulica, Ingeniería Civil e Ingeniería Aeronáutica, dispersos por sus manuscritos. Reflexionar sobre la figura del ingeniero hoy día. Investigar las diferentes interpretaciones que ha tenido a lo largo de la historia y elaborar un modelo tridimensional en 3D del famoso automóvil de Leonardo, folio 812 recto del Códice Atlántico.

Estudio de la salinidad en la cuenca baja El Guayabo, en los municipios de Tecoluca y Zacatecoluca

La presente investigación hidrogeológica se realizó en la planicie costera de la cuenca El Guayabo, y está orientada a determinar el fenómeno de la salinidad del acuífero. La cuenca El Guayabo se ubica en los municipios de Zacatecoluca y Tecoluca y forma parte de la Región hidrográfica Jiboa, dentro de la Zona Prioritaria Estero de Jaltepeque. La zona está compuesta por la unidad de acuífero poroso de gran extensión, predominando capas de sedimentos fluviales, donde parámetros físico químicos del agua subterránea reflejan la incidencia de la intrusión marina en áreas próximas a la costa, la cual ha sido definida mediante la distribución de ion Cloruro, conductividad eléctrica y valores de las relaciones iónicas, así como se ha observado, tierra adentro, niveles de salinidad alta que se originan por otras causas, siendo las actividades antrópicas propias de la zona la probable causa de este deterioro que en la época de lluvias se observó incrementado. Los resultados que se presentan servirán de línea base de la caracterización hidroquímica del agua en el acuífero costero de la cuenca El Guayabo, que podrá servir para su monitoreo y seguimiento, principalmente en las zonas con mayor grado de vulnerabilidad

Estudo das principais argamassas utilizadas na reabilitação de edifícios antigos

Com o passar dos anos, as obras mais sublimes, começam a mostrar marcas subtis ou profundas de deterioração, como por exemplo: fissurações e defeitos associados à humidade. Estes são reflexo de fatores externos, como fungos, a própria atmosfera reativa, mudanças climatéricas e, até mesmo, a ação do homem. Neste seguimento pretende-se estudar as principais argamassas utilizadas na reabilitação de edifícios antigos, principalmente, as argamassas utilizadas no decorrer das obras ao longo do estágio, com o objetivo de comparar as suas caraterísticas, sendo estas argamassas tradicionais e pré-fabricadas. Foram feitos vários ensaios para determinar as suas resistências mecânicas, nomeadamente, o ensaio de resistência à flexão e compressão em diferentes idades após a confeção das argamassas, e ensaios para determinar a sua durabilidade como o ensaio de absorção da água por capilaridade; ensaio de absorção de água por imersão às 48horas (pressão atmosférica); ensaio para determinação do teor de água às 48horas e o ensaio de arrancamento (pull-off). A análise dos resultados mostrou que as argamassas adquirem mais resistência com o passar do tempo após a sua confeção, e que as argamassas dos provetes obtidos de forma tradicional, constituídos por argamassa de cal Hidráulica (HL5) e argamassa de cimento, apresentam melhores resultados do que a argamassa pré-fabricada (weber.cal classic).

Abundancia y distribución de cianobacterias (Microcystis sp, Anabaena sp, Oscillatoria sp) en el Lago de Ilopango, El Salvador

Las cianobacterias, organismos procariotas fotosintéticos, pueden formar parte del fitoplancton de lagos y embalses y que en algunas ocasiones, si las condiciones de temperatura, pH y disponibilidad de luz son favorables y abundan los nutrientes, principalmente el fósforo y el nitrógeno, pueden dar lugar a proliferaciones (“blooms”). Los efectos negativos que se producen como consecuencia del crecimiento masivo de estas poblaciones, entre estas la producción de potentes toxinas por parte de algunas especies y teniendo en cuenta la extraordinaria importancia ecológica del lago de Ilopango, la realización de estudios que permitan conocer la abundancia, distribución y variación de cianobacterias potencialmente tóxicas (Anabaena sp, Oscillatoria sp y Microcystis sp), así como su relación con diversos parámetros físico-químicos como temperatura, pH, disponibilidad de luz, fósforo y nitrógeno, no sólo estaría plenamente justificada, sino que se revela como un instrumento totalmente imprescindible, debido a las diversas actividades que se desarrollan o están próximas a desarrollarse en el lago, entre estas la potabilización del agua. Con este fin se realizaron muestreos mensuales de cianobacterias (Anabaena sp, Microcystis sp y Oscillatoria sp), nitrógeno, fósforo, pH superficial, temperatura superficial del agua y penetración de la luz en los meses de noviembre de 2012 a febrero de 2013 a diferentes profundidades de la columna de agua en 7 puntos de muestreo previamente establecidos. Para determinar las diferencias significativas entre los puntos de muestreo y los meses muestreados se utilizó una Anova, asimismo se utilizó una correlación de Pearson para determinar la relación existente entre la abundancia de las cianobacterias y los parámetros muestreados. Los datos encontrados sugieren que la proliferación de cianobacterias en el lago de Ilopango es un fenómeno que no se presenta en época seca, probablemente por las bajas concentraciones de nitrógeno durante los meses muestreados, claramente relacionado con, la escasa precipitación que evita la llegada de nutrientes al lago por escorrentía; mientras que la influencia de los demás parámetros físico-químicos por sí solos, no constituyen un factor determinante en la proliferación de estos microorganismos.

Desenvolvimento de solenóides para eletroválvulas hidráulicas

Os solenóides para eletroválvulas, em conjunto com outros produtos e equipamentos, permitem a automação dos sistemas de distribuição de águas não potáveis, como, por exemplo, em sistemas de rega. Deste modo é possível controlar diversos parâmetros, como o caudal e a pressão da água que passa na válvula, podendo estes ser fiscalizados à distância. Neste trabalho, foram desenvolvidos solenóides para acoplar a válvulas que se destinam à rega agrícola, comercializadas pela empresa JPrior, Fábrica de Plásticos, Lda. Para o efeito, foram definidos vários processos necessários para a criação de uma linha piloto de pré industrialização destes dispositivos. Etapas como a conceção do dispositivo, prototipagem, testes de temperatura, consumo de corrente, estabilidade eletromecânica e testes de desempenho associados a diferentes valores de pressão e de caudal de funcionamento, foram essenciais para este desenvolvimento, assim como, análises estruturais e morfológicas do material que constitui o núcleo dos solenóides. Além disso, procurou-se responder às necessidades do mercado numa perspetiva mais completa do que a existente. Para isso, foram produzidos dois tipos de solenóides de 24 V AC, com pressões máximas de funcionamento de 4 bar e de 12 bar.

Celdas de pilas de oxidó solido, avance en el procesado de materiales

Póster presentado en el XIV Congreso Nacional de Materiales (CNMAT) en Gijón (España), del 8 al 10 de Junio de 2016

Contributo de betões de cânhamo na regulação passiva da humidade no interior dos edifícios

Verifica-se um crescimento no interesse do uso de materiais de construção amigos do ambiente, tais como o betão de cânhamo, devido à necessidade de minimizar o impacto ambiental do sector da construção nas mudanças climáticas. O betão de cânhamo possui reduzida energia incorporada durante o processo de fabrico devido à sua composição: elevado teor de fibras de cânhamo, um ligante e água que formam uma pasta que aglutina as fibras. Este material de construção pode ser utilizado em elementos de alvenaria leves ou, geralmente, em placas de revestimento e isolamento. É muito higroscópico, podendo trazer vantagens a nível de economia energética, bem como da saúde e conforto térmico dos habitantes do espaço onde é aplicado. Apresenta-se um estudo experimental que teve como objetivo comparar a higroscopicidade de três tipos de betões de cânhamo e a correspondente capacidade de contribuírem para a regulação da humidade relativa (HR) no interior dos edifícios. Os betões diferem fundamentalmente no tipo de ligante utilizado nas suas formulações: cal aérea (PF70), cal hidráulica (Calco) e um ligante não identificado produzido pelo Grupo Parex (NL). Pretendeu-se ainda avaliar a contribuição da espessura de material nessa função de regulação passiva da HR. Provetes com distintas espessuras dos três betões foram sujeitos ao ensaio de determinação do Moiture Buffering Value (MBV), com ciclos diários de variação de HR: 8h a 75% de HR e 16h a 33% de HR em condições isotérmicas (23°C). Registou-se um bom MBV e não foi detetada uma diferença significativa na capacidade higroscópica dos diferentes betões, formulados com os distintos ligantes. A análise dos resultados, feita com o auxílio de modelos teóricos, permitiu destacar que a espessura envolvida na regulação da HR se mantém, na generalidade, limitada a 5cm em todas as formulações em estudo. Contudo, algumas irregularidades da superfície podem ter um forte impacto sobre a espessura ativa.

La noria fluvial en la provincia de Córdoba. Historia y tecnología

La noria fluvial ha sido utilizada desde hace siglos en la provincia de Córdoba para elevar agua de los ríos y regar las huertas establecidas en sus inmediaciones. La mayoría de ellas estaba situada en los ríos Genil, Guadajoz y Guadalquivir, y muchas de esas norias se han mantenido en uso hasta el siglo XX. La primera parte del trabajo se dedica a reunir los diversos testimonios históricos que nos informan sobre el uso de las norias fluviales en Córdoba: lugares de emplazamiento, períodos de actividad, finalidad de uso. La segunda parte analiza los rasgos técnicos de las norias a través del estudio de dos modelos diferentes: la noria de piezas de madera, de tradición medieval, algunos de cuyos ejemplares se han conservado en lugares como Palma del Río y Castro del Río hasta los años setenta del presente siglo; y la noria con elementos de hierro fundido, de diseño más moderno, muy utilizada desde mediados del siglo XIX y de la que todavía se conserva algún ejemplar, como la situada en el curso del río Genil cerca de la aldea de Jauja (Lucena).

Levantamiento batimétrico y medición de parámetros físico-químicos en el Lago de Ilopango, El Salvador

Esta investigación presenta resultados del levantamiento batimétrico exploratorio realizado en el Lago de Ilopango. El objetivo principal es cuantificar las profundidades utilizando la propagación acústica de pulsos generados a partir de un sonar monohaz, para generar una carta batimétrica, un modelo de elevación digital y establecer una línea base del régimen de estratifición físico-químico de la columna de agua, como herramienta para establecer futuros programas de monitoreo y caracterización del Lago de Ilopango. En este trabajo se registro la profundidad en 279,148 puntos separados cada tres metros y distribuido en una malla 36 perfiles que permitieron identificar siete estructuras intracaldéricas, probablemente asociados a los últimos cuatro episodios eruptivos. Por otra parte, las zonas de mayor profundidad se registraron principalmente al oeste de las Islas Cerros Quemados, frente a las Puntas de La Península y Tenango, con profundidades máximas de 235.9 ± 4.7 m y un volumen estimado de 9.97km3. El modelo 3D de la caldera, refleja una morfometría con un fondo considerablemente plano y grandes pendientes en las orillas. Por otra parte, los resultados observacionales a partir de los cuarenta perfiles que conformaron la malla de medición de la temperatura, conductividad y pH, indican que las variaciones espaciales y temporales en la columna de agua producto calentamiento del agua superficial se propaga hacia las capas más profundas favoreciendo la estratificación térmica directa que teniendo un papel importante en la regulación de la mezcla vertical en el lago. Los valores de pH son relativamente estables entre 8.0 a 8.8; los máximos observados de 9.7, posiblemente relacionados a la actividad fotosintética del fitoplancton en los meses de mayo a junio, cuando ocurre la proliferación de microalgas, cambiando la tonalidad del agua de lago. El contenido promedio de sales disueltas fue medido por intermedio de la conductividad eléctrica realizadas en 15 perfiles de 160 m de profundidad. En superficie en marzo de 2015 a 26°C, los valores registrados fueron de 1.9185µS.cm-1, 2.0479 µS.cm-1 en 12 perfiles en mayo de 2015 y 1.9108 µS.cm-1 en 13 perfiles en Enero de 2016.

Utilização de resíduo lignocelulósico na obtenção de chapa de madeira aglomerada homogênea e compósito reforçado com fibra de vidro-E

This research is about the use of the coconut´s endocarp (nucifera linn) and the waste of derivatives of wood and furniture as raw material to technological use. In that sense, the lignocellulosic waste is used for manufacture of homogeneous wood sheet agglomerate (LHWS) and lignocellulosic load which take part of a polymeric composite with fiber glass E (GFRP-WC). In the manufacturing of the homogeneous wood sheet agglomerate (LHWS), it was used mamona´s resin as waste s agglutinating element. The plates were taken up in a hydraulic press engine, heated, with temperature control, where they were manufactured for different percentage of waste wood and coconuts nucífera linn. Physical tests were conducted to determine the absorption of water, density, damp grade (in two hours and twenty-four hours), swelling thickness (in two hours and twenty-four hours), and mechanical tests to evaluate the parallel tensile strength (internal stick) and bending and the static (steady) flexural. The physical test´s results indicate that the LHWS can be classified as bonded wood plate of high-density and with highly water resistant. In the mechanical tests it was possible to establish that LHWS presents different characteristics when submitted to uniaxial tensile and to the static (steady) flexural, since brittle and elasticity module had a variation according to the amount of dry endocarp used to manufacture each trace of LHWS. The GFRP-WC was industrially manufactured by a hand-lay-up process where the fiber glass E was used as reinforcement the lignocellulósic´s waste as load. The matrix was made with ortofitalic unsaturated polyester resin. Physical and mechanical tests were performed in presence of saturated humidity and dry. The results indicated good performance of the GFRP-WC, as traction as in flexion in three points. The presence of water influenced the modules obtained in the flexural and tensile but there were no significant alteration in the properties analyzed. As for the fracture, the analysis showed that the effects are more harmful in the presence of damp, under the action of loading tested, but despite this, the fracture was well defined starting in the external parts and spreading to the internal regions when one when it reaches the hybrid load

Programa Opinión Universitaria (19 julio 2016) : Enfoque Geocientífico para la relación de la geología estructural.

La investigadora Dina Larios de López, docente del departamento de geología de la Universidad de Ohio de Estados Unidos, habla del enfoque Geocientífico para la relación de la geología estructural y la investigación de problemas renales agudos por el uso de pesticidas en el país.