Contribuição para o estudo dos aspectos da separação sólido-líquido em processos

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente, perfil de Engenharia Sanitária

Contribuição para o estudo do tratamento de efluentes da indústria vinícola

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia do Ambiente,perfil Sanitária

Estudo da suscetibilidade "in vitro" a um novo antimicrobiano (IMIPENEM) de patógenos isolados de pacientes hospitalares em vários centros

O imipenem é um novo antibiótico Beta lactâmico, carbapenêmico, altamente potente e com amplo espectro de atividade antimicrobiana. Com intuito de comprovar a eficácia "in vitro" deste fármaco em patógenos mais freqüentes em nosso meio, descrevem os autores, os resultados das provas de suscetibilidade por discos e/ou a correspondência por provas de diluição para determinação da concentração inibitória mínima (CIM) em 1230 cepas compreendendo 41 diferentes espécies bacterianas recém-isoladas, principalmente de pacientes hospitalares em 5 diferentes centros médicos de Sáo Paulo, Rio de Janeiro e Salvador. Nossos resultados preliminares com o antibiótico, em fase final de experimentação clínica e laboratorial, em nosso meio, foram muito promissores, com 96.79% de cepas suscetíveis pela prova do disco (10 μg de imipenem) e 92,31% de correspondência pela determinação do CIM (concentrações de até 4μg/ml). Das 9 espécies bacterianas mais freqüentemente isoladas, correspondendo a 1008 (82%) das 1230 cepas de nosso material, as sensibilidades pela prova do disco foram de 99% (E. coli), 93% (Pseudomonas aeruginosas), 87% (Staphylococcus aureus), 100% (Klebsiella pneumoniae), 98% (Klebsiella sp) e 100% (Streptococcus faecalis) com boa correspondência pela determinação do CIM até 8μg/ml; e 100% para o anaeróbio Bacteróides sp (CIM até 4μg/ml). Ressaltam os autores a eficácia "in vitro" contra patógenos hospitalares que apresentam elevados índices de resistência à grande maioria de antibióticos como o Pseudomonas aeruginosa e para anaeróbios, notadamente o Bacteróides sp.

Otimização da produção de biogás com recurso a redes neuronais artificiais

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), são elevados os custos não só de tratamento das águas residuais como também de manutenção dos equipamentos lá existentes, nesse sentido procura-se utilizar processos capazes de transformar os resíduos em produtos úteis. A Digestão Anaeróbia (DA) é um processo atualmente disponível capaz de contribuir para a redução da poluição ambiental e ao mesmo tempo de valorizar os subprodutos gerados. Durante o processo de DA é produzido um gás, o biogás, que pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo assim a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás, mas a complexidade do processo constitui um obstáculo à sua otimização. Neste trabalho, aplicaram-se Redes Neuronais Artificiais (RNA) ao processo de DA de lamas de ETAR. RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás no digestor I da ETAR Norte da SIMRIA, usando o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM para desenvolvimento das RNA. Para tal, efetuou-se uma análise e tratamento de dados referentes aos últimos quatro anos de funcionamento do digestor. Os resultados obtidos permitiram concluir que as RNA modeladas apresentam boa capacidade de generalização do processo de DA. Considera-se que este caso de estudo é promissor, fornecendo uma boa base para o desenvolvimento de modelos eventualmente mais gerais de RNA que, aplicado conjuntamente com as características de funcionamento de um digestor e o processo de DA, permitirá otimizar a produção de biogás em ETAR.

Produção de biohidrogénio a partir de diferentes fontes de carbono, por fermentação anaeróbia

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Análise da viabilidade económica da implementação de uma central de micro-cogeração no setor da agropecuária

O crescente aumento do consumo energético das sociedades desenvolvidas e emergentes, motivado pelo progresso económico e social, tem induzido a procura de alternativas focalizadas nas energias renováveis, que possam contribuir para assegurar o fornecimento de energia sem agravar o consumo de combustíveis fósseis e a emissão de gases com efeito de estufa. Nesse sentido, a produção de energia eléctrica a partir do gás metano resultante da estabilização anaeróbia de efluentes tem vindo a ser estudada e praticada desde finais do século XIX, tendo assumido maior expressão a partir dos anos 70 do século XX, na sequência das primeiras crises petrolíferas. As instalações agropecuárias reúnem dois fatores chave para o sucesso do aproveitamento energético do biogás produzido no tratamento dos efluentes: por um lado, produzem matéria-prima com potencial energético – dejeto animal com um potencial enorme de criação de biogás quando procedido de tratamento anaeróbio - e, por outro, necessitam de energia eléctrica para o funcionamento dos equipamentos electromecânicos e de calor para a manutenção das instalações. A valorização energética do biogás produzido na estabilização anaeróbia dos efluentes agro-pecuários, para além de permitir obter um retorno financeiro, que contribui para o equilíbrio dos custos de investimento e de exploração, contribui igualmente para a redução das emissões de gases com efeito de estufa, como o dióxido de carbono e o metano, e para a segurança de abastecimento energético à instalação, na medida em que assegura a alimentação de energia eléctrica em caso de falha no fornecimento pela rede nacional. A presente dissertação apresenta um contributo para estudos a desenvolver por proprietários de agropecuárias, cooperativas regionais do setor da agropecuária, empresas de projecto e estudantes de Engenharia, constituído por uma compilação da informação mais relevante associada à estabilização anaeróbia de efluentes e à valorização energética do biogás produzido. Com base em informação referente ao número real de animais existentes em Portugal, este trabalho pretende fazer ver a essas entidades que o aproveitamento energético do biogás é viável e útil para o país. Com a criação de uma aplicação informática de análise económica de investimento, provar que o investimento em pequenas propriedades, com apenas 80 cabeças normais, pode obter um retorno financeiro razoável, com um prazo de recuperação do investimento bastante baixo, aproveitando um recurso que caso contrário será desperdiçado e poluirá o ambiente.

Efeito de alguns pré-tratamentos na digestão anaeróbia mesofílica de resíduos de casca de batata

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Elétrica e Utilização Sustentáveis

Efeito de pré-tratamentos térmicos, à pressão atmosférica, na digestão anaeróbia mesófila e termófila de resíduos de casca de batata

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Digestão anaeróbia de resíduos agroalimentares: reutilização das frações líquidas e sólidas (state-of-art)

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energia e Bioenergia

Utilização de redes neuronais artificiais como ferramenta de gestão de processos de digestão anaeróbia. Caso de estudo – ETAR do Seixal

As redes neuronais artificiais (RNA) têm sido apontadas como uma boa ferramenta de gestão da digestão anaeróbia, e o presente trabalho procurou explorar as funcionalidades de um aplicativo informático de criação de RNA, analisando a sua capacidade para modelar e otimizar os processos anaeróbios. O trabalho inseriu-se num estudo mais amplo, desenvolvido pelo grupo Águas de Portugal, no qual se pretendeu obter uma visão mais alargada e robusta da aplicabilidade deste tipo de ferramentas em digestores anaeróbios de diferentes instalações. O caso de estudo foi a ETAR do Seixal, pertencente à SIMARSUL, e o software utilizado foi o NeuralTools®. O desenvolvimento do estudo iniciou-se com a preparação dos dados referentes à ETAR do Seixal, tendo-se considerado esta como sendo a etapa determinante. A partir da caracterização das variáveis e de uma análise de correlações entre elas, foi possível selecionar 20 variáveis a integrar nos ensaios de treino e de teste, cujos principais objetivos se prenderam com a identificação da RNA com maior capacidade para prever o biogás produzido e a seleção das variáveis mais adequadas para a modelação dos processos anaeróbios. O treino e teste de redes envolveu a realização de 266 ensaios, a partir dos quais se identificaram as cinco melhores redes para previsão. A melhor RNA foi criada a partir dos dados de tempo de retenção hidráulico, pH, temperatura, ácidos gordos voláteis e alcalinidade total do digestor, e permitiu obter boas previsões do biogás produzido. Os resultados alcançados com esta rede ficaram, contudo, aquém dos valores de referência de uma previsão considerada “muito boa” e o reduzido número de casos usados para treinar a rede afigura-se como a principal causa. A escassez de dados constituiu, de resto, a principal limitação ao longo do estudo, permitindo realçar a importância da monitorização na gestão da digestão anaeróbia.

A organização molecular do Celulossoma: caracterização estrutural da proteína CipA e estudo da diversidade das interações coesina-doquerina

A celulose, principal componente da parede celular vegetal e o composto orgânico mais abundante da biosfera, possui inúmeras aplicações biotecnológicas. O microrganismo anaeróbio Clostridium thermocellum (C.thermocellum) tem sido alvo de grande interesse pela sua capacidade em degradar eficientemente a celulose e outros componentes da parede celular vegetal, por meio de um complexo multi-enzimático altamente eficiente, denominado de celulossoma. A montagem deste complexo ocorre através de uma proteína multi-modular denominada CipA. Esta proteína estrutural possui módulos não catalíticos (coesinas tipo I) que se ligam a módulos complementares (doquerinas tipo I) presentes nas enzimas celulolíticas modulares. A CipA possui ainda um módulo doquerina de tipo II que permite a ancoragem deste complexo multi-enzimático à parede celular da bactéria. Na presente dissertação foram utilizadas as metodologias de Cristalografia de Raios-X, para caracterizar a interação coesina-doquerina a nível atómico e molecular, e de Microarrays, com o intuito de estudar as possíveis especifidades e afinidades dessas interações. Com base na primeira técnica foram elucidadas as estruturas do módulo coesina C4 da CipA em complexo com a doquerina da enzima modular Xyn10B e do módulo coesina C9 isolado. As estruturas foram comparadas com o complexo do módulo coesina C2-doquerina Xyn10B já publicado. Esta análise encontra-se descrita no capítulo 3. Por último, a técnica de Microarrays, associada à eletroforese em gel de poliacrilamida em condições nativas, permitiu a caracterização das diferenças de afinidade e especificidade entre os vários pares coesina-doquerina dos celulossomas de C. thermocellum e de Rumminococcus flavefaciens (R. flavefaciens). As especificidades e afinidades dos módulos doquerina, dos celulossomas mencionados anteriormente estão descritas no capítulo 4.

Carbon materials as new generation of new electron shuttles for the anaerobic degradation of environmental xenobiotics

Tese de Doutoramento em Engenharia Química e Biológica

Capacidade funcional máxima e função diastólica em portadores de cardiomiopatia chagásica sem insuficiência cardíaca congestiva

OBJETIVO: Identificar disfunções cardíacas precoces em pacientes assintomáticos com cardiomiopatia chagásica. MÉTODOS: Foram estudados 38 indivíduos masculinos, sendo o grupo controle constituído de 20 indivíduos sedentários normais e o grupo Chagas de 18 pacientes assintomáticos, portadores da doença de Chagas, com eletrocardiograma alterado e fração de encurtamento (DD) normal ao ecocardiograma. Ambos os grupos foram submetidos à avaliação da capacidade funcional máxima, com medidas do consumo máximo de oxigênio (VO2max), índice de pulso de oxigênio (PO2max), ventilação máxima (VE max), freqüência cardíaca máxima (FC max), e limiar anaeróbio do VO2max (LA-VO2). A função diastólica do ventrículo esquerdo foi avaliada pelo ecocardiograma convencional (ondas E e A além da relação E/A). RESULTADOS: Não ocorreram diferenças significativas entre os dois grupos em relação ao DD (p=0,212) e a idade média (p=0,060). Houve diferença significativa (p<0,001) em relação aos parâmetros VO2max, PO2max, VE max, FC max, LA-VO2, onda E e relação E/A. Não houve significância (p=0,520) em relação a onda A. CONCLUSÃO: O comprometimento na função ventricular pode contribuir para as diferenças acima mencionadas, como conseqüência de disfunção sistólica e diastólica.

Respostas cardiorrespiratórias durante exercício em portadores de transplante cardíaco. Análise ergoespirométrica comparativa com indivíduos normais

OBJETIVO: Avaliar as respostas cardiorrespiratórias dos portadores de transplante cardíaco (TxC). MÉTODOS: Submeteram-se a testes ergoespirométricos 9 portadores de TxC (GI), pareados por sexo, idade, peso e altura, com 9 indivíduos sedentários, aparentemente sadios (GII). Os pacientes eram do sexo masculino, com idade de 48±12 anos, com TFI (NYHA) após 23±21 meses TxC. Faziam uso regular de ciclosporina, azatioprina, prednisona, dipiridamol e anti-hipertensivos. Os testes foram limitados por sintomas e interrompidos por exaustão. RESULTADOS: No pico do exercício, o GI apresentou desempenho significativamente inferior ao GII quanto ao VO2, VE, VEO2, FC, tempo de endurance e potência. No limiar anaeróbio, o GI apresentou VO2, tempo de endurance e potência significativamente inferior a do GII. Na potência de 40W o desempenho dos dois grupos foi similar. CONCLUSÃO: O GI apresentou desempenho cardiorrespiratório significativamente inferior no pico do exercício e similar na potência de 40W em relação ao GII, evidenciando os benefícios do TxC para cardiopatas em atividades habituais

Adaptações fisiológicas precoces e tardias após valvotomia mitral por cateter balão

OBJETIVO: Avaliação não invasiva das respostas cardiopulmonares ao exercício a curto e longo prazo após valvotomia mitral por cateter balão. MÉTODOS: Estudaram-se 9 pacientes do sexo feminino, 35±9 anos, com estenose mitral, tipo funcional II ou III, em uso de digitálicos e diuréticos, através de teste ergoespirométrico, eletrocardiograma e ecocardiograma, antes e após valvotomia em fase precoce (3 a 5 dias) e tardia (8 a 12 meses). RESULTADOS: Os pacientes evoluíram para tipo funcional II (44%) ou I (56%), na fase tardia. Houve redução da freqüência cardíaca de repouso (87±11bpm vs 85±7bpm vs 75±9bpm) e elevação do número de estágios (4±1 estágios vs 5±2 estágios vs 6±1 estágios); a capacidade aeróbia máxima aumentou apenas na fase tardia (16±3mL/kg/min vs 18±4mL/kg/min vs 22±7mL/kg/min). O limiar anaeróbio, a ventilação pulmonar e o equivalente ventilatório do O2 permaneceram inalterados. Nas cargas submáximas de exercício ocorreu redução da freqüência cardíaca (estágio I: 124±18bpm vs 112±13bpm vs 87±15bpm), consumo de O2 (estágio I: 10±2mL/kg/min vs 8±2mL/kg/min vs 8±mL/kg/min) e ventilação pulmonar, nas fases precoce e tardia. A área valvar mitral mostrou reduções na fase tardia (0,94cm² vs 1,66cm² vs 1,20cm² ). CONCLUSÃO: Apesar da tendência à reestenose parcial, houve melhora no tipo funcional e no desempenho cardiopulmonar com diminuição da sobrecarga circulatória no exercício submáximo.