Chlorination treatment of aqueous samples reduces, but does not eliminate, the mutagenic effect of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Red 13 and Disperse Orange 1

The treatment of textile effluents by the conventional method based on activated sludge followed by a chlorination step is not usually an effective method to remove azo dyes, and can generate products more mutagenic than the untreated dyes. The present work evaluated the efficiency of conventional chlorination to remove the genotoxicity/mutagenicity of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Orange 1, and Disperse Red 13 from aqueous solutions. The comet and micronucleus assays with HepG2 cells and the Salmonella mutagenicity assay were used. The degradation of the dye molecules after the same treatment was also evaluated, using ultraviolet and visible absorption spectrum measurements (UV-vis), high performance liquid chromatography coupled to a diode-array detector (HPLC-DAD), and total organic carbon removal (TOC) analysis. The comet assay showed that the three dyes studied induced damage in the DNA of the HepG2 cells in a dose-dependent manner. After chlorination, these dyes remained genotoxic, although with a lower damage index (DI). The micronucleus test showed that the mutagenic activity of the dyes investigated was completely removed by chlorination, under the conditions tested. The Salmonella assay showed that chlorination reduced the mutagenicity of all three dyes in strain YG1041, but increased the mutagenicity of Disperse Red 1 and Disperse Orange 1 in strain TA98. With respect to chemical analysis, all the solutions showed rapid discoloration and a reduction in the absorbance bands characteristic of the chromophore group of each dye. However, the TOC was not completely removed, showing that chlorination of these dyes is not efficient in mineralizing them. It was concluded that conventional chlorination should be used with caution for the treatment of aqueous samples contaminated with azo dyes. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Kationinvaihtohartsien hapetuskestävyys

Hyvin puhdasta vettä vaativissa sovelluksissa käytettävät kationinvaihtohartsit eivät saisi vuotaa puhdistettavaan veteen mitään vieraita aineita. Todellisuudessa hartsit kuitenkin vuotavat hyvin pieniä määriä erilaisia yhdisteitä käytön aikana. Aineet, joita kationinvaihtohartsi päästää veteen, ovat osaksi hartsin polymerointireaktion aikana sen rungon sisään jääneitä yhdisteitä. Nämä voidaan suurimmaksi osaksi poistaa pesemällä hartsia. Osittain niitä syntyy myös hartsin polystyreenidivinyylibentseenirungon (PS-DVB) hapettuessa. Hapettumisen seurauksena syntyneet yhdisteet ovat pääosin orgaanisia sulfonaatteja. Tämä työ koskee ydinvoimalaitoksissa käytettäviä pulverihartseja, joita käytetään primääripiirissä kiertävän lauhdeveden puhdistukseen ja jotka joutuvat siellä alttiiksi hapettumiselle. Yleensä hapettuminen on hidasta ja se johtuu veteen liuenneesta hapesta. Hapettuminen nopeutuu huomattavasti, jos vedessä on läsnä hapettimia tai siirtymämetalli-ioneja. Tällaisia hapettimia ovat esimerkiksi vetyperoksidi, otsoni, vapaa kloori, typpihappo ja kromi. Vetyperoksidin vaikutuksesta hartsin runkoon muodostuu hydroperoksidiryhmä, jonka hajoamisesta alkaa reaktioiden sarja, joka lopulta johtaa hartsin polymeerirungon katkeamiseen. Siirtymämetalli-ionit katalysoivat peroksidien hajoamista. Tavallisimpia hapetusta katalysoivia metalli-ioneja ovat rauta ja kupari, joiden katalyyttinen aktiivisuus on suuri. Tässä työssä pyrittiin selvittämään, onko mahdollista valmistaa hartseja, jotka kestävät hapettumista paremmin kuin nykyisin käytössä olevat hartsit. Sen tutkimiseksi tehtiin kiihdytettyjä hapetuskokeita käyttäen hapettimena vetyperoksidia ilman siirtymämetalli-ioni katalyyttejä. Hapetuskokeet tehtiin kaupallisesti saatavilla hartseilla ja uusilla työtä varten syntetisoiduilla koehartseilla. Hapetuskokeiden etenemistä seurattiin mittaamalla veteen liuenneiden orgaanisten aineiden kokonaismäärää (TOC-analyysi) ja liuoksessa esiintyvien orgaanisten sulfonaattien määrää johtokykymittauksin. Saadut tulokset antoivat viitteitä siitä, että hartsin synteesiolosuhteilla voi olla suurempi vaikutus sen hapetuskestävyyteen kuin synteesissä käytetyillä raaka-aineilla.

Raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittäminen

Diplomityössä tarkastellaan raskaita teräsrakenteita valmistavan tilauskonepajan tuotannon kehittämiskohteita. Tuotannon kehittämisellä halutaan nopeuttaa tuotannon läpimenoaikoja, vähentää laatukustannuksia ja parantaa yrityksen tiedonkulkua. Näillä toimenpiteillä pyritään vaikuttamaan yrityksen kilpailukykyyn, jolloin se voi nousta suomalaisessa toimittajaverkostossa korkeammalle portaalle. Työn teoriaosassa paneudutaan tuottavuus- ja laatuajatteluun hitsaavassa konepajassa. Samalla esitellään eräitä konepajoissa tyypillisimmin käytettyjä laatustandardeja, joita ovat: SFS-EN ISO 9001, SFS-EN ISO 3834 ja SFS-EN 1090. Lisäksi teoriaosiossa on kerrottu erilaisista tuotannonohjausjärjestelmistä ja layout-teorioista. Tämän diplomityön kohdeyritys on Karjalan Konepaja Oy. Yrityksen nykytilanteen kartoittamiseksi suoritettiin useita haastatteluita sekä laadittiin koko organisaatiota koskeva kysely. Tilauskonepajan haasteena ovat alati muuttuvat tilaukset. Tilauskonepajan tuotannon kehittäminen tulee aloittaa sopivien tuotannontehokkuutta mittaavien mittareiden määrittämisellä. Usein kapasiteetti ja tuottavuus kuvastavat parhaiten työvaiheiden tehokkuutta. Mittareiden tarkoitus on auttaa konepajaa löytämään ne tuotannon pullonkaulat, joista yrityksen kehittäminen tulisi aloittaa. Lean-filosofian avulla tulee kehittää tuotannosta hitaimmin suoriutuvia työvaiheita. Tarkoituksena on poistaa valmistusketjusta sellaiset työvaiheet, jotka eivät anna tuotteelle lisäarvoa. Lisäksi työpisteiden layout kannattaa kyseenalaistaa aika ajoin, sillä jo pienilläkin muutoksilla voidaan saada parannuksia työpisteiden tuottavuuteen ja kapasiteettiin.

Valukappaleiden valmistusprosessin kapeikot teräsvalimossa

Teräsvalimon toimitusprosessissa toimitusvarmuus on tärkeä tuotannon tunnusluku. Valimotuotannossa olevien lukuisten muuttujien vuoksi tuotannonsuunnittelu ja läpivirtauksen hallinta on haasteellista. Tuotteiden, valumateriaalien ja näiden yhdistelmien suuri yhtäaikainen määrä tuotannossa vaikeuttaa tuotannon ennustettavuutta sekä vaikuttaa läpivirtaukseen ja toimitusvarmuuteen. Lisäksi tuotannon eri työvaiheissa ilmenevät kapeikot rajoittavat läpivirtausta ja kasvattavat läpimenoaikoja. Kapeikkoja voidaan hyödyntää tuotannonohjauksessa jos kapeikot ovat selkeästi havaittavissa. Kapasiteetin siirtäminen ei-kapeikosta kapeikkoon lisää tuotannon läpivirtausta. Pelkkä kapeikkojen hallinta ei paranna toimitusvarmuutta jos keskeneräisen tuotannon määrä on suuri ja järjestys väärä. Tuotannon työkuormien visuaalisuuden parantaminen kaikilla työvaiheilla antaa mahdollisuuksia ohjata tuotantoa tehokkaammin. Kandidaatintyössä on tarkasteltu teräsvalimon valmistusprosessia ja selvitetty tuotannon eri vaiheissa ilmeneviä kapeikkoja. Selvitystyössä hyödynnettiin TOC-analyysiä. Keskeneräisen tuotannon määrää mitattiin useilla otannoilla eri työvaiheiden kohdalla. Tuloksia analysoimalla löydettiin tuotannon ongelmakohdat ja niihin tarvittavat kehitystoimenpiteet.

Estudo de um sistema híbrido de destilação solar para polimento de águas produzidas

The oil industry, experiencing a great economic and environmental impact, has increasingly invested in researches aiming a more satisfactory treatment of its largest effluent, i.e., produced water. These are mostly discarded at sea, without reuse and after a basic treatment. Such effluent contains a range of organic compounds with high toxicity and are difficult to remove, such as polycyclic aromatic hydrocarbons, salts, heavy metals, etc.. The main objective of this work was to study the solar distillation of produced water pre-treated to remove salts and other contaminants trough of a hybrid system with a pre-heater. This developed apparatus was called solar system, which consists of a solar heater and a conventional distillation solar still. The first device consisted of a water tank, a solar flat plate collector and a thermal reservoir. The solar distillator is of simple effect, with 1m2 of flat area and 20° of inclination. This dissertation was divided in five steps: measurements in the solar system, i.e. temperatures and distillate flow rate and weather data; modeling and simulation of the system; study of vapor-liquid equilibrium of the synthetic wastewater by the aqueous solution of p-xylene; physical and chemical analyses of samples of the feed, distillate and residue, as well as climatology pertinent variables of Natal-RN. The solar system was tested separately, with the supply water, aqueous NaCl and synthetic oil produced water. Temperature measurements were taken every minute of the thermal reservoir, water tank and distillator (liquid and vapor phases). Data of solar radiation and rainfall were obtained from INPE (National Institute for Space Research). The solar pre-heater demonstrated to be effective for the liquid systems tested. The reservoir fluid had an average temperature of 58°C, which enabled the feed to be pre-heated in the distillator. The temperature profile in the solar distillator showed a similar behavior to daily solar radiation, with temperatures near 70°C. The distillation had an average yield of 2.4 L /day, i.e., an efficiency of 27.2%. Mathematical modeling aided the identification of the most important variables and parameters in the solar system. The study of the vapor-liquid equilibrium from Total Organic Carbon (TOC) analysis indicated heteroazeotropia and the vapor phase resulted more concentrated in p-xylene. The physical-chemical analysis of pH, conductivity, Total Dissolved Solids (TDS), chlorides, cations (including heavy metals) and anions, the effluent distillate showed satisfactory results, which presents a potential for reuse. The climatological study indicates the region of Natal-RN as favorable to the operation of solar systems, but the use of auxiliary heating during periods of higher rainfall and cloud cover is also recommended

Chlorination treatment of aqueous samples reduces, but does not eliminate, the mutagenic effect of the azo dyes Disperse Red 1, Disperse Red 13 and Disperse Orange 1

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

Caracterização do aporte de poluentes oriundos da atividade sucroalcooleira para a atmosfera, água, solo e sedimento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Degradação de fármacos por processo foto-Fenton e ferro metálico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Organic geochemistry of ODP Leg 135 sediment samples

The average total organic carbon (TOC) content obtained after Rock-Eval/TOC analysis of 156 sediment samples from the eight sites cored during Leg 135 is 0.05%. Hence, the TOC content of Leg 135 sediments is extremely low. The organic matter that is present in these samples is probably mostly reworked and oxidized material. Ten sediment samples were selected for extraction and analysis by gas chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. Very low amounts of extractable hydrocarbons were obtained and some aspects of the biomarker distributions suggest that these hydrocarbons are not representative of the organic matter indigenous to the samples. A sample of an oil seep from Pili, Tongatapu was also analyzed. The seep is a biodegraded, mature oil that shows many characteristics in common with previously published analyses of oil seeps from Tongatapu. Biomarker evidence indicates that its source is a mature, marine carbonate of probable Late Cretaceous-Early Tertiary age. The source rock responsible for the Tongatapu oil seeps remains unknown.

Part of the global DOC versus AOU (dissolved organic carbon/apparent oxygen utilization) data compilation, Indian Ocean

Samples for total organic carbon (TOC) analysis were collected on WOCE Line P15S (0° to 67°S along 170°W) and from 53° to 67°S along 170°E in the western South Pacific, and on Line I8 (5°N to 43°S along 80°/90°E) in the central Indian Ocean. TOC concentrations in the upper ocean varied greatly between the regions studied. Highest surface TOC concentrations (81-85 µM C and 68-73 µM C) were observed in the warmest waters (>27°C) of the western South Pacific and central Indian Oceans, respectively. Lowest surface TOC concentrations (45-65 µM C) were recorded in the southernmost waters occupied (>50°S along 170°W and 170°E). Deep water (>1000 m) TOC concentrations were uniform across all regions analyzed, averaging between 42.3 and 43 µM C (SD: ±0.9 µM C). Mixing between TOC-rich surface waters and TOC-poor deep waters was indicated by the strong correlations between TOC and temperature (r2>0.80, north of 45°S) and TOC and density (r2>0.50, southernmost regions). TOC was inversely correlated with apparent oxygen utilization (AOU) along isopycnal surfaces north of the Polar Frontal Zone (PFZ) and at depths <500 m. The TOC:AOU molar ratios at densities of sigmaT 23-27 ranged from -0.15 to -0.34 in the South Pacific and from -0.13 to -0.31 in the Indian Ocean. These ratios indicate that TOC oxidation was responsible for 21%-47% and 18%-43% of oxygen consumption in the upper South Pacific and Indian Oceans, respectively. At greater depths, TOC did not contribute to the development of AOU. There was no evidence for significant export of dissolved and suspended organic carbon along isopycnal surfaces that ventilate near the PFZ.

Estudo da degradação do dietil ftalato por processo eletroquímico com ânodo dimensionalmente estável em sistemas aquosos

Os ésteres de ftalato (PAEs) são compostos produzidos em grandes quantidades, amplamente utilizados industrialmente como agentes plastificantes. Seus resíduos são lixiviados pela água tornando-se poluentes orgânicos persistentes (POPs) no meio ambiente aquoso, além de apresentar características de interferência endócrina. O dietil ftalato (DEP) é frequentemente encontrado nas amostras ambientais, pois possui elevada solubilidade na água e pode ser gerado durante a degradação de outros PAEs. Assim, este trabalho teve como objetivo a degradação do dietil ftalato em meio aquoso por método eletroquímico utilizando um ânodo dimensionalmente estável (ADE) comercial representado como Ti/Ru0,3Ti0,7O2 em uma célula do tipo filtro-prensa. As eletrólises foram de 120 minutos contendo uma concentração inicial de 100,3 mg L-1 de DEP, pH inicial igual a 3, a temperatura em 25 °C e vazão em 250 mL min-1. Os experimentos foram feitos utilizando planejamento fatorial do tipo 32 com duas réplicas no ponto central, apresentando como variáveis independentes a densidade de corrente (10, 25 e 40 mA cm-2) e o logaritmo em base 10 da forca iônica do eletrólito suporte, NaCl e Na2SO4 (µ = 0,05, 0,15 e 0,5 mol L-1), com o intuito de estudar o efeito da densidade de corrente, concentração e natureza do eletrólito para determinar a melhor condição de degradação do dietil ftalato. O monitoramento da concentração do DEP foi feito com cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e a mineralização foi acompanhada pelas análises de carbono orgânico total (COT). Foram obtidas maiores porcentagens de remoção e mineralização com uso das maiores densidades de corrente e na presença de altas concentrações de NaCl em comparação com Na2SO4. Dessa maneira, se obteve remoção de 63,2 % e mineralização de 63,9 % em solução 0,5 mol L-1 NaCl e densidade de corrente de 40 mA cm-2, enquanto que para Na2SO4 (µ = 0,5 mol L-1) e 40 mA cm-2 foi removido 51,3 % e mineralizado 53,0 % de DEP. O mecanismo de degradação de DEP foi determinado em meio de NaCl e Na2SO4, através de CLAE-MS nas condições citadas anteriormente, identificando-se os íons moleculares de m/z 149 e 177 em ambos eletrólitos, correspondentes ao anidrido ftálico protonado e ao aduto do anidrido ftálico com C(2)H(5)(+) respectivamente, íons característicos da fragmentação do DEP, além do íon m/z 239 em Na2SO4 correspondente ao dietil 3-hidroxiftalato. A degradação do DEP acontece através da cadeia alifática.

Obtenção de Mo2C com adição de Co por reação gás-sólido em reator de leito fixo

Sulfur compounds emissions have been, on the late years, subject to more severe environmental laws due to its impact on the environment (causing the acid rain phenomena) and on human health. It has also been object of much attention from the refiners worldwide due to its relationship with equipment’s life, which is decreased by corrosion, and also with products’ quality, as the later may have its color, smell and stability altered by the presence of such compounds. Sulfur removal can be carried out by hydrotreating (HDT) which is a catalytic process. Catalysts for HDS are traditionally based on Co(Ni)-Mo(W)/Al2O3. However, in face of the increased contaminants’ content on crude oil, and stricter legislation on emissions, the development of new, more active and efficient catalysts is pressing. Carbides of refractory material have been identified as potential materials for this use. The addition of a second metal to carbides may enhance catalytic activities by increasing the density of active sites. In the present thesis Mo2C with Co addition was produced in a fixed bed reactor via gas-solid reaction of CH4 (5%) and H2(95%) with a precursor made of a mix of ammonium heptamolybdate [(NH4)6[Mo7O24].4H2O] and cobalt nitrate[Co(NO3)2.6H2O] at stoichiometric amounts. Precursors’ where analyzed by XRF, XRD, SEM and TG/DTA. Carboreduction reactions were carried out at 700 and 750°C with two cobalt compositions (2,5 and 5%). Reaction’s products were characterized by XRF, XRD, SEM, TOC, BET and laser granulometry. It was possible to obtain Mo2C with 2,5 and 5% cobalt addition as a single phase at 750°C with nanoscale crystallite sizes. At 700°C, however, both MoO2 and Mo2C phases were found by XRD. No Co containing phases were found by XRD. XRF, however, confirmed the intended Co content added. SEM images confirmed XRD data. The increase on Co content promoted a more severe agglomeration of the produced powder. The same effect was noted when the reaction temperature was increased. The powder synthesized at 750°C with 2,5% Co addition TOC analysis indicated the complete conversion from oxide material to carbide, with a 8,9% free carbon production. The powder produced at this temperature with 5% Co addition was only partially converted (86%)

Ultraäänen käyttö ligniinin ja hemiselluloosan ertuksessa puu-uutteesta

Puusta valmistetussa puu-uutteessa on puun polymeerejä, ligniiniä ja hemiselluloosaa, joiden käyttöä halutaan lisätä biojalostamoissa. Polymeerit tulisi erottaa mahdollisimman puhtaasti jatkojalostusta varten. Erotus voidaan tehdä ultrasuodatuksella. Puu-uutetta pitää kuitenkin esikäsitellä, sillä polymeerit ovat lähes samankokoisia. Ultraäänikäsittelyn on osoitettu kasvattavan ligniinin moolimassaa, jolloin myös erotus parantuisi. Ultraäänikäsittely on aikaisemmin käytettyihin esikäsittelymenetelmiin verrattuna ympäristöystävällisempi, sillä sen käytössä ei tarvita erillisiä kemikaaleja. Tämän työn tavoitteena oli selvittää, kuinka ultraäänikäsittely vaikuttaa ligniinin ja hemiselluloosan erotukseen PHWE-puu-uutteesta. Näytteen pH säädettiin emäksiseksi, näyte ultraäänikäsiteltiin eri koeolosuhteissa ja ultrasuodatettiin. Ultraäänikäsiteltyä näytettä verrattiin käsittelemättömään referenssinäytteeseen. Näytteet analysoitiin UV- ja TOC-analyyseillä konsentraattien ligniini- ja hiilipitoisuuksien selvittämiseksi. Lisäksi tarkasteltiin suodatusprosessin parametreja. Tulosten perusteella ultraäänikäsittely paransi ligniinin ja hemiselluloosan erotusta erilleen. Erotus parani eniten pH 12 -näytteessä, joka ultraäänikäsiteltiin 65 °C lämpötilassa, 45 minuutin ajan laiteteholla 175 W.

Optimización del proceso de empaque de BANAFRUTS S.A.S. desde el punto de vista de la Teoría de Restricciones

Como resultado de la Misión Empresarial Caribe realizada por la Escuela de Administración de la Universidad del Rosario en abril de 2016, se realizó el presente documento donde se plantea una propuesta de mejora para el proceso de empaque de BanaFruts S.A.S. mediante el uso de teorías administrativas enfocadas a la gestión de calidad del producto como: Teoría de Restricciones, Kaizen y Cero defectos. La propuesta consiste en tener un proceso de control de calidad mucho menos repetitivo y más eficiente a lo largo del empaque del producto, donde solo los operarios de desmane se deberán encargar de definir cuáles bananos cumplen o no con las especificaciones de DOLE en esa etapa y además se aseguren de cumplir con nuevos límites de saturación de los frutos en las piscinas. Éstos se encontrarán en donde se alcanza el 90% de la capacidad de cada tanque. Para el de desmane estará a una altura de 0.54m; y para el de saneo estará a una altura de 0.49m. Así se actuará der manera preventiva y no reactiva como sucede actualmente, garantizando que los bananos no se lastimen y se reduzca el exceso de revisión a lo largo del proceso. Este cambio de gestión de calidad permitirá en primera instancia que los trabajadores en etapas diferentes a las de desmane se enfoquen en una sola tarea y no tengan que volver a verificar los aspectos de calidad del producto, seguido de un aumento de productividad en el procesamiento de los bananos por parte de éstos. Adicionalmente, se hace énfasis en la importancia de la mejora continua del proceso en general para asegurar un incremento gradual en la productividad. Para esto se propone un nuevo modelo de gestión de los recursos humanos donde los operarios serán más proactivos, tendrán una mayor participación en la identificación y solución de problemas y se encargarán de llevar a cabo sus labores de manera más eficiente. En este sentido, las acciones a tomar serán: seleccionar, organizar, limpiar y estandarizar. Finalmente, hay que estandarizar el proceso, es decir que debe existir una revisión continua para no permitir que los errores se repitan. Todas estas acciones estarán a cargo de un equipo líder llamado “Equipo BanaFruts”. Éste tendrá la responsabilidad de acompañar a los trabajadores en la realización de las actividades mencionadas y medir sus resultados.