Levantamento bibliográfico sobre o método SODIS de desinformação solar da água

Frente ao desafio de prover água de melhor qualidade para o uso humano a um custo acessível e de simples execução, muitos métodos tem sido desenvolvidos e estudados. Uma metodologia que tem se destacado atualmente, é o método SODIS, sigla em inglês que significa, desinfecção da água por meio da luz solar. Essa metodologia tem como princípio a inativação de uma variada gama de microrganismos patogênicos a partir da ação dos raios solares. Essa metodologia consiste em submeter garrafas de água a um banho de luz solar por algumas horas. Para a realização do método SODIS pode-se utilizar garrafas PET (politereftalato de etileno), sendo que sua execução é simples e rápida além de possuir mínimos riscos envolvidos. A fim de comprovar a eficácia desse método, muitos estudos tem investigado os mecanismos e fatores importantes envolvidos no processo de inativação. Da compreensão desses mecanismos e fatores críticos, preconizou-se ações que visam garantir e maximizar a eficiência do método em variadas situações e condições climáticas sem que o método se torne complexo ou oneroso. O método SODIS se mostrou eficaz na inativação de várias espécies de fungos, vírus, bactérias e até protozoários. Estudos de campo revelaram a sua eficácia prática, ocasionando uma diminuição expressiva nas ocorrências referentes a quadros de diarréia e diarréia severa nas populações estudadas

Desinfecção da água utilizando aquecimento solar

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Modelagem computacional do fluxo unidimensional de água em meio não saturado do solo

O estudo do fluxo de água em zonas não saturadas do solo é de grande importância para pesquisas relacionadas à disponibilidade hídrica para o desenvolvimento das plantas. Devido ao alto custo, ao tempo demandado e ao esforço humano nas investigações de campo, os modelos matemáticos, aliados às técnicas numéricas e avanços computacionais, constituem-se em uma ferramenta importante na previsão desses estudos. No presente trabalho, objetivou-se solucionar a equação diferencial parcial não linear de Richards mediante a aplicação do Método de Elementos Finitos. Na aproximação espacial, foi empregada a adaptatividade com refinamento "h" na malha de elementos finitos e, na derivada temporal, foi aplicado o esquema de Euler Explícito. A função interpolação polinomial utilizada foi de grau 2, e a que garantiu a conservação de massa da estratégia de adaptação. Para a validação do modelo, foram utilizados dados disponíveis em literatura. A utilização da função interpolação polinomial de grau 2 e o refinamento "h", com considerável redução do tempo de execução da rotina computacional, permitiram uma boa concordância do modelo em comparação a soluções disponíveis na literatura.

Desenvolvimento de filtros cerâmicos impregnados com nanopartículas de prata para desinfecção de água potável

Brazil has vast amounts of hydric resources, whose quality has been deteriorating due to pollutant dumping. Household waste disposal is one of the main sources of water pollution, stimulating bacteria proliferation and introducing microorganisms, including those from fecal matter. Conventional water disinfection methods are a solution, but on the downside, they lead to the formation byproducts hazardous to human health. In this study, aiming to develop bactericidal filters for the disinfection of drinking water; silver nanoparticles were deposited on alumina foams through three routes: sputtering DC, dip coating and in situ chemical reduction of silver nitrate. The depositions were characterized through X-ray diffraction, scanning electron microscopy and EDS element mapping. The influence of the depositions on permeability and mechanical properties of the ceramic foams was assessed and, in sequence, a preliminary antibacterial efficiency analysis was carried out. Characterization results indicate that the chemical reduction routes were efficient in depositing homogeneously distributed silver particles and that the concentration of the metallic precursor salt affects size and morphology of the particles. The antibacterial efficiency analysis indicates that the chemical reduction filters have potential for water disinfection

Efeito do exercício físico matinal realizado sob luz solar no ciclo vigília-sono de adolescentes

The sleep onset and offset delay at adolescence in relation to childhood. Besides biological causes, some external factors as academic obligations and socialization contributes, increasing the burden of school and socialization. However, morning school schedules reduce sleep duration. Besides light strong effect, studies in humans have indicated that exercise influence circadian synchronization. To evaluate the effect of the morning exercise under sunlight on sleep-wake cycle (SWC) of adolescents, 160 high school students (11th year) were exposed to the following conditions: lesson in usual classroom (Group C), lesson in swimming pool exposed to sunlight (Group E), half of them carrying through physical activity (EE) and the other resting (EL). Each experimental group met two stages: assessment of SWC 1 week before and 1 week during the intervention, which was held in Monday and Wednesday between 7:45 and 8:30 am. In the baseline, there were applied the questionnaires "Health and Sleep" and cronotype evaluation (H & O). In addition, students were evaluated before and during the intervention by "Sleep Diary", "Karolinska Sleepiness Scale" (KSS), Psychomotor Vigilance Test (PVT) and actimetry. During the intervention, there was a delay in wake-up time on the weekend and a trend to greater sleep duration on week for the three groups. At the weekend, only the groups EE and EL increased sleep duration. There was no difference in bedtime, irregularity of sleep schedules and nap variables. The sleepiness showed a circadian pattern characterized by higher alertness levels at 11:30 am and sleepiness levels at bedtime and wake-up time on week. On weekends there were higher levels of alertness in these times. In the days of intervention, there was an increase of sleepiness at 11:30 am for groups EL and EE, which may have been caused by a relaxing effect of contact with the water of the pool. In addition, the group EE showed higher alert levels at 14:30 pm on Monday and at 8:30 am in the Wednesday, possibly caused by exercise arousal effect. The reaction time assessed through the TPV did not vary between the stages. The sleep quality improved in the three groups in the second stage, making impossible the evaluation of intervention effect. However, the sleep quality increased on Monday and Tuesday only on the group EE. From the results, it is suggested that the intervention promoted effects on the sleepiness at some day hours. In other SWC variables there were no effects, possibly due to a large SWC irregularity on weekends. Thus, the evaluation of higher weekly frequency EF is necessary, since only two days were insufficient to promote greater effect on adolescents SWC

Horticultura no baixo curso do Rio Doce, zona norte do Natal/RN: avaliação da qualidade da água por meio de ensaios ecotoxicológicos

The research is developed in areas of horticulture in the city of Natal, in the neighborhoods of Lagoa Azul, Pajuçara and Redinha, along the Doce River, border area with Extremoz city, Rio Grande do Norte State. The region of the fluvial plain of Doce River is located in an Environmental Protection Zone (ZPA-9). This is one of the ZPA which is not under the regulatory marks and there are several environmental problems caused by use and land occupation, featuring an evident disregard of environmental laws and whose protection is hindered by the lack of specific legal mechanisms. This study aims to provide an overview of the use of pesticides in the lower course of the Doce River, in Natal, Rio Grande do Norte, and to assess environmental degradation in the area through chronic toxicity tests using the microcrustaceous Ceriodaphnia dubia Richard 1894 (Cladocera, Crustacea) as test organism. Visits were made to the area in 2009 and 2010. To obtain information a diagnosis of the local situation was accomplished based on personal observation and non-participatory photographic record, with the aim of assessing the environmental characteristics, population diversity and work processes of horticulturists. During the visits four different points of the Doce River were chosen to collect water for ecotoxicological tests and survey of physico-chemical parameters (dissolved oxygen, pH, chloride, turbidity, conductivity and temperature), which were measured in the field using Multiparameter Probe (TROLL 9500). The adverse effects of pesticide use in the lower course of the Doce River is a major problem for both the environmental and human health, since many of the substances and active principles that enter in the composition of the products are synthesized molecules whose effects can only be evaluated through different studies on their actions and behavior at short, medium or long term

Emprego do reagente de fenton como agente coagulante na remoção de substâncias húmicas de água por meio da flotação por ar dissolvido e filtração

Fenton 's reagent was used as coagulant agent to treat water with high true color (100 ± 5 HU) caused by the introduction of humic substances extracted from peat, using dissolved air flotation. The pair value of coagulant dosage x coagulation pH was optimized to posterior construction of coagulation diagrams, reaching apparent color removal efficiency slightly superior to 60%. It was tried to simulate a treatment with complete cycle, carrying out an experiment with sand filtration after flotation, obtaining an effluent with excellent quality, presenting remnant apparent color, turbidity and absorbance of 253.7 nm less or equal to 2 HU, 0.40 TU and 0.009 cm -1, respectively, and residual total iron < 0.005 mg/L and DOC < 0.001 mg/L.

Dinâmica da contaminação fecal e uso do cloro na desinfecção da água oferecida a bezerras em propriedade leiteira

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

Remoção de antibióticos da água por meio do processo de adsorção em carvão ativado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da remoção de sulfametoxazol, diclofenaco e 17β-estradiol em água por meio de processo oxidativo com cloro

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Desenvolvimento de filtros cerâmicos impregnados com nanopartículas de prata para desinfecção de água potável

Brazil has vast amounts of hydric resources, whose quality has been deteriorating due to pollutant dumping. Household waste disposal is one of the main sources of water pollution, stimulating bacteria proliferation and introducing microorganisms, including those from fecal matter. Conventional water disinfection methods are a solution, but on the downside, they lead to the formation byproducts hazardous to human health. In this study, aiming to develop bactericidal filters for the disinfection of drinking water; silver nanoparticles were deposited on alumina foams through three routes: sputtering DC, dip coating and in situ chemical reduction of silver nitrate. The depositions were characterized through X-ray diffraction, scanning electron microscopy and EDS element mapping. The influence of the depositions on permeability and mechanical properties of the ceramic foams was assessed and, in sequence, a preliminary antibacterial efficiency analysis was carried out. Characterization results indicate that the chemical reduction routes were efficient in depositing homogeneously distributed silver particles and that the concentration of the metallic precursor salt affects size and morphology of the particles. The antibacterial efficiency analysis indicates that the chemical reduction filters have potential for water disinfection

A fluoretação da água de abastecimento público à luz da literatura

A cárie dentária ainda é um importante problema de saúde pública no Brasil, causando infecções, dor e sofrimento, em todas as idades. Entre as medidas preventivas, a fluoretação das águas de abastecimento público para consumo humano é um dos métodos mais recomendados. O objetivo deste estudo foi analisar a produção científica sobre a importância da fluoretação da água de abastecimento como medida de base populacional para a prevenção da cárie dentária. Foi realizada uma revisão bibliográfica de produções científicas em saúde, através de levantamento na Biblioteca Virtual de Saúde, consultando as bases de dados da BBO, LILACS e MEDLINE, com publicações de 1992 á 2011. Entre os efeitos indesejáveis da fluoretação da água de abastecimento está a fluorose dentária. Existe no Brasil legislação que obriga os municípios a adotarem esta importante medida preventiva. Pode-se concluir que a fluoretação das águas de abastecimento público é considerada uma medida de base populacional importante para a prevenção da cárie dentária.

Técnica de separação de cor para fotocoagulação com luz solar concentrada

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Degradación de efluentes de las industrias del cuero y textil mediante procesos fotocatalíticos heterogéneos empleando la luz solar. Degradation of effluents from the leather and textile industries through heterogeneous photocatalytic processes using sunlight.

El creciente desarrollo de la industria del cuero y textil en nuestro país, y específicamente en la provincia de Córdoba, ha hecho resurgir en los ultimos años una problemática aún no resuelta que es la elevada contaminación de los recursos hídricos. En ambas industrias, la operación de teñido involucra principalmente colorantes de tipo azoico los cuales son "no biodegradables" y se fragmentan liberando aminas aromáticas cancerígenas. Para abordar esta problemática, la fotocatálisis heterogénea aparece como una nueva tecnología que permitiría la completa mineralización de estos colorantes. A través de radiación y un fotocatalizador sólido adecuado se pueden generan radicales libres eficientes para la oxidación de materia orgánica (colorantes) en medio acuoso. En este sentido, se proponen tamices moleculares mesoporosos modificados con metales de transición (MT) como fotocatalizadores potencialmente aptos para la degradación de estos contaminantes. El propósito principal de este proyecto es el diseño, síntesis, caracterización y evaluación de materiales mesoporosos que presenten actividad fotocatalítica ya sea mediante la modificación de su estructura con diversos metales fotosensibles y/o empleándolos como soporte de óxido de titanio. Se pretende evaluar estos materiales en la degradación de colorantes intentando desplazar su fotosensibilidad hacia la radiación visible para desarrollar nuevas tecnologías con menor impacto ambiental y mayor aprovechamiento de la energía solar. Para ello se sintetizarán materiales del tipo MCM-41 modificados con distintos MT tales como Fe, Cr, Co, Ni y Zn mediante incorporación directa del ión metálico o impregnación. Al mismo tiempo, tanto estos últimos materiales como el MCM-41 silíceo serán empleados como soporte de TiO2. Sus propiedades fisicoquímicas se caracterizarán mediante distintas técnicas instrumentales y su actividad fotocatalítica se evaluará en la degradación de colorantes azoicos bajo radiación visible. Se seleccionará el catalizador más eficiente y se estudiarán los diversos factores que afectan el proceso de fotodegradación. Así mismo, el análisis de la concentración del colorante y los productos presentes en el medio en función del tiempo de reacción permitirá inferir sobre la cinética de la decoloración y postular posibles mecanismos de fotodegradación. Con esta propuesta se espera contribuír al desarrollo de un sector industrial importante en nuestra provincia como es el de las industrias del cuero y textil, mediante la generación de nuevas tecnologías que empleen la energía solar para la degradación de sus efluentes (colorantes). En este sentido, se espera desarrollar nuevos materiales optimizados para lograr la mayor eficiencia fotocatalítica. Esto conduciría entonces hacia la remediación de un problema ambiental de alto impacto tanto para nuestra provincia y nuestro país como para la población mundial, como es la contaminación de los recursos hídricos. Finalmente, con este proyecto se contribuirá a la formación de dos doctorandos y un maestrando, cuyos temas de tesis están vinculados con nuestro objeto de estudio. The increasing development of the textile and leather industries in our country, and specifically in Córdoba, has revived an unresolved problem that is the high contamination of water resources. In both industries, the dyeing involves mainly type azoic dyes which are not biodegradable and break releasing carcinogenic aromatic amines. Heterogeneous photocatalysis appears as a new technology that would allow the complete mineralization of these pollutants. Through radiation and a suitable solid it is possible to generate free radicals for efficient oxidation of organic matter (dyes) in aqueous medium. In this respect, mesoporous molecular sieves modified with transition metals are proposed as potential photocatalysts. The main purpose of this project is the synthesis of mesoporous materials having photocatalytic activity for the degradation of dyes. We will try to move their photosensitivity to visible radiation to develop new technologies with lower environmental impact and greater use of solar energy. Materials MCM-41 modified with metals (Fe, Cr, Co, Ni and Zn) will be synthesized by direct incorporation or impregnation. These materials and the siliceous MCM-41 will be then employed as support of TiO2. The materials will be evaluated in the photocatalytic degradation of azoic dyes under visible radiation. The influence of different factors on the photodegradation proccess will be studied. Kinetic studies will be carried out and a possible reaction way will be proposed. Thus, this work will contribute to the advancement of an important industrial sector and the remediation of an environmental problem with high impact for our province and our country. Moreover, this proyect will contribute to the development of two doctoral tesis and one magister tesis which are vinculated with our study subject.

GESTÃO DE ENERGIA EM REDES DE SENSORES SEM FIOS

A energia é um recurso limitado em redes de sensores sem fios, pelo que uma gestão eficiente da energia disponível é crucial para aumentar o seu tempo de vida operacional. Assim, a gestão de energia em redes de sensores sem fios tem estado focada no desenvolvimento de mecanismos de activação sincronizada de nós “adormecidos” e de tecnologias de captação de energia do meio envolvente. O objectivo deste trabalho consistiu em explorar estas duas abordagens para criar condições de disponibilidade contínua de energia nos nós de redes sem fios: em primeiro lugar, explorando tecnologias de captação de energia de importantes fontes no meio envolvente: luz solar, diferenciais térmicos e campos electromagnéticos, e, também, cultivando métodos e tecnologias de despertar por radiofrequência (wake-up radio) como forma mais adequada de gerir as oportunidades de operação dos nós de uma rede, poupando energia no tempo restante. São apresentados estudos e soluções realizadas no âmbito industrial, bem como os métodos e resultados da análise realizada para a sua validação. Assim, conseguiu-se:  Uma solução baseada na captação de energia solar, com uma eficiência superior a 70% (desde a saída do painel fotovoltaico), capaz de suportar sensores e repetidores numa rede, acumulando energia correspondente a autonomias de 16 e 40 horas, respectivamente, numa aplicação de diagnóstico de seccionadores de alta-tensão em subestações de distribuição de electricidade;  Uma solução de captação de energia de diferenciais térmicos, para suportar sensores de diagnóstico do estado de funcionamento de purgadores, em linhas industriais de distribuição de vapor, permitindo uma disponibilidade permanente de energia, mesmo para diferenças de temperatura de uns meros 20 °C;  Uma solução de captação de energia de campos magnéticos gerados por correntes eléctricas intensas, para aplicação em sensores sem fios a utilizar em redes de distribuição de electricidade, que, nas circunstâncias dos trabalhos propostos, amplamente demonstrou a viabilidade do conceito e foi industrialmente incorporado numa unidade sem fios para a monitorização de correntes eléctricas e o diagnóstico do estado de fusíveis em postos de transformação;  Duas soluções de despertar por radiofrequência, sem prejuízo da latência de comunicação: (i) despertar colectivo, sincronizado para todos os nós da rede no volume de alcance-rádio do emissor, que se revelou eficaz até aos 37 metros, no interior, consumindo 7 μA e (ii) despertar selectivo, individualizando o nó a activar, com um alcance de 33 metros, igualmente no interior, consumindo 5 μA — em campo aberto, o alcance foi de 10 metros. Em suma: as soluções industriais realizadas no âmbito deste trabalho demonstram a viabilidade de suportar a alimentação em potência de nós de redes sem fios operando em diferentes regimes e dependendo de diversas fontes de energia, em natureza e potência disponível, que, no nosso entender constitui condição necessária ao sucesso industrial das redes de objectos sem fios.