Estrazione di parametri cinematici e dinamici per la progettazione di un esoscheletro motorizzato.

L'obiettivo di questa tesi è l'estrazione di parametri cinematici e dinamici per la progettazione di un esoscheletro motorizzato. Sono state effettuate analisi per il dimensionamento dei motori e vagliate ipotesi di tuning di ortesi motorizzate e non.

Analisi dinamica inversa di un manipolatore a 3 cavi sottovincolato

I robot ad architettura parallela sono meccanismi robotici a catena chiusa. Se al posto di membri rigidi estensibili, come collegamenti tra base e piattaforma, si utilizzano dei cavi avvolgibili allora si parla di manipolatori paralleli a cavi. Nel primo capitolo si mettono a confronto robot seriali e paralleli, si descrivono le caratteristiche dei manipolatori paralleli a cavi e si presentano alcune attuali applicazioni. Nel secondo capitolo si forniscono richiami fondamentali di cinematica e dinamica del corpo rigido e si fanno alcuni cenni alla teoria dei torsori. Nel terzo capitolo si affronta il problema geometrico-statico inverso di un robot parallelo a tre cavi. Nel quarto capitolo si affronta il problema della dinamica inversa, che è sempre da risolvere nei casi in cui si abbiano forze inerziali rilevanti e si desideri raggiungere livelli di accuratezza elevati. Nel quinto capitolo si descrive il codice di simulazione Matlab-Adams. Nel sesto capitolo si descrive la componentistica meccanica ed elettronica del prototipo di laboratorio di manipolatore parallelo a tre cavi e si presentano i risultati ottenuti dalle simulazioni combinate Matlab-Adams nei casi di diverse traiettorie percorse a differenti velocità; infine, si mettono in evidenza le differenze tra l’approccio dinamico e quello statico quando le velocità dei motori e le inerzie della piattaforma mobile sono rilevanti.

Modellazione muscoloscheletrica subject-specific: applicazione a casi clinici e analisi delle incertezze

Lo sviluppo sistematico di modelli subject-specific computerizzati per l’analisi di trattamenti personalizzati è attualmente una realtà. Infatti di recente sono state sviluppate molte tecnologie per la creazione di modelli virtuali ad elementi finiti, che ricreano accuratamente le geometrie specifiche del soggetto e tutte le proprietà fondamentali per ricreare le capacità motorie, basandosi su analisi d’immagine quantitative. Tuttavia, per determinare le forze agenti sul sistema, necessitiamo di una intera analisi di cammino, solitamente in combinazione con uno studio di simulazione di dinamica inversa. In questo elaborato, mi propongo di illustrare i procedimenti per creare un modello subject-specific partendo da dati di imaging (da tomografie computerizzate) di un paziente reale affetto da displasia congenita dell’anca, e gli strumenti che ci permettono di effettuare le simulazioni del modello, al fine di ottenere informazioni quantitative circa le grandezze che governano la dinamica del cammino del paziente. Il corpi rigidi del modello scheletrico saranno costruiti mediante la tecnica della segmentazione 3D, e verranno utilizzati per costruire un sistema articolato dotato di attuatori muscolo-tendinei e giunti articolari a due o tre gradi di libertà. Per conseguire questo obiettivo si farà uso del software, “NMSBuilder”, per poi inserirlo in un programma di simulazione di dinamica del movimento, “OpenSim”, che ci permetterà di calcolare forze muscolari, forze di contatto e momenti articolari del modello. Questi risultati saranno di fondamentale importanza per studiare riabilitazioni ad hoc per pazienti affetti da DCA che devono essere sottoposti ad artroprotesi totale. Lo scopo di questo studio sarà anche quello di analizzare la sensibilità delle previsioni dei modelli specifici durante la deambulazione tenendo conto delle incertezze nell'identificazione delle posizioni dei body-landmarks, della massima tensione muscolare e della geometria muscolo-tendinea.

Animazione di personaggi mediante cinematica inversa in Maya

Lo sviluppo di questa tesi è nato dalla mia volontà di intraprendere un cammino nel campo dell’animazione computerizzata e della grafica in generale. La tesi tratta in generale della nascita dell’animazione, del suo sviluppo, delle principali tecniche e ne applica i principi nella realizzazione di un’animazione. Il progetto consiste nella modellazione di un personaggio di un cartone animato attraverso il programma Autodesk Maya, e nella sua successiva animazione, ossia nel rendere il movimento del personaggio in una scena realizzata sempre con gli strumenti di Maya. Nel primo capitolo viene presentata una breve storia della computer grafica, come e dove è nata e i ricercatori che hanno contribuito a svilupparla. Si parla del suo sviluppo, di cortometraggi e film d’animazione che hanno reso possibile il suo sviluppo sia nel cinema, sia in altri settori. In breve vengono descritte anche alcune applicazioni e uno schema che racchiude i rami della grafica. Nel secondo capitolo viene messa in rilievo una differenza tra animazione tradizionale e animazione computerizzata. Inoltre vengono elencati i principi cardini dell’animazione, particolare rilievo viene dato alle figure articolate e alle principali articolazioni importanti per l’animazione. Viene trattata la cinematica che permette lo studio del moto del corpo e viene descritta la differenza tra cinematica diretta e inversa, i tre approcci per utilizzarla e un confronto finale tra le due. Infine viene fatta una breve descrizione dell’animazione interattiva, della dinamica dei corpi e dell’animazione automatizzata. Il terzo capitolo tratta del software utilizzato per la realizzazione del progetto Autodesk Maya. È stata inserita una breve guida base sugli strumenti di Maya. Nel quarto capitolo vengono esposti i passi seguiti per la realizzazione del progetto. Il personaggio che è stato modellato è Olaf, il pupazzo di neve del film d’animazione Frozen. In questo capitolo vengono presentati anche i passi per lo sviluppo della scena, e le tecniche utilizzate per animare il personaggio.

Comportamiento reproductivo, dinamica de produccion y calidad de la leche de genotipos lecheros bajo condiciones intensivas, en el tropico seco de Rivas, Nicaragua

Con el propósito de evaluar el comportamiento reproductivo, la dinámica de producción y calidad de la leche de genotipos lecheros en la Finca El Corpus del Meneo, manejado intensivamente, se utilizó información del periodo 1997 - 2004. Se analizaron 181 datos de edad de incorporación (EDADINC), 157 datos de edad a primer parto (EPP), 543 datos de número de servicios por concepción (NSC) y 341 datos de intervalo entre partos (IEP), 233 datos de dos pesajes de leche (diciembre 2004 y enero 2005) y sus respectivos análisis de calidad en porcentajes de grasa (%FAT), proteína (%PROT), lactosa (%LACT) y materia seca (%DRYM). Los modelos lineales aditivos incluyeron efectos de grupo racial (GRUPO), año de nacimiento (ANACV), año de incorporación (AINCV), época de incorporación (El), año de parto (APART), número de parto (NUMPA), época de parto (EP), periodo de lactancia (PERL) y sexo de la cría (SEXC) e interacciones importantes. Para EDINCV, se encontró diferencias relevantes entre GRUPOS (P<0.068), ANACV (P<0.0001), AINCV (P<0.0001) y EN (P<0.0001). Para EPP, diferencias importantes entre AINCV (P<0.0001), APART (P<0.0028) y la interacción APARTxEP (P<0.0361). Para NSC, diferencias estadísticas entre APART (P<0.0138) y NUMPA (P<0.0074). Para IEP, las diferencias importantes entre APART (P<0.0076), NUMPA (P<0.0004) y la interacción GRUPOxSEXC (P<0.0882). Se obtuvieron medias de mínimos cuadrados para EDADINC, EPP, NSC IEP de 25.75±0.72 meses, 35.71±0.88 meses, 1.34±0.11 unidades y !2.82±0.35 meses, respectivamente. Se encontró diferencias importantes entre GRUPOS (1'<0.0001 a P<0.026), NUMPA (P<0.0003 a P<0.0024), PERL (P<0.0000) y la interacción NUMPA*PERL (P<0.0000 a 0.0082), en las variables de producción y calidad, no así entre NUMPA para %DRYM. Se estimaron valores de 8.79±0.29 Kg., 4.14±0.09, 3.48±0.04, 4.31±0.02 y 12.56±0.11 para PLD, %FAT, %PROT, %LACT y %DRYM, respectivamente. GRUPOS no resulto significativo, pero se observo una tendencia marcada del GRUPO 5 (Pardo suizo) hacia una menor EDADINC, el GRUPO l (Holstein y cruces) mostró menores EPP, y los menores valores de NSC (mayor eficiencia técnica) e IEP para el GRUPO 3 (Jersey y cruces). El GRUPO con Holstein mostró mayores producciones de leche pero con menor calidad, mientras que los GRUPOS 2 y 4 (Jersey y cruces, Pardo suizo y cruces) mostraron menores producciones pero con mayor calidad general. La producción de leche por vaca promedio semanal (PLVD) a través de los años se comportó de acuerdo con algunos eventos climatológicos que determinan la disponibilidad y calidad del alimento. Se determinaron tres picos de producción (9.5, 10.0 y 9.7 kg.) y tres puntos críticos similares (9.0- 9.1 kg.). Los genotipos lecheros estudiados muestran que bajo condiciones de trópico seco y manejo intensivo es posible lograr parámetros de reproducción, producción y calidad de leche aceptable y mayores que los parámetros nacionales.

Efecto de labranza y metodos de control de malezas sobre la dinamica de las malezas y el crecimiento y rendimiento del frijol comum (Phaseolus vulgaris L.) Postrera 1995

Durante la postrera de 1995, se establecio un experimento de campo en la finca experimental La Compañia, localizada en San Marcos Carazo, con el propósito de evaluar los efectos de labranza y métodos de control de malezas sobre la dinámica de las malezas y el crecimiento y rendimiento del frijol común (Phaseolus vulgaris L.). Los tratamientos en estudio se evaluaron en un diseño de parcelas divididas con cuatro repeticiones. Los factores en estudio fueron A: sistemas de labranza (labranza cero, labranza mínima y labranza convencional). y B: controles de malezas (pre-emergente más postemergente, pre­ emergente más chapia,y pre-emergente más cobertura muerta de maíz (Zea mays L.). Los resultados indican que la especies de malezas dominantes fueron plantas de la familia Cyperaceae, sobresaliendo Cyperus rotundus L.y de la familia Poaceae: Digitaria sanguinalis (L). Scop, Ixophorus unisetus (Presl) Schlech,. De la clase dicotiledonea se identificaron Melantera aspera (Jacquin) de la familia Asterceae, Argemone mexicana L. de la familia Papaveraceae; y Chamaesyce hirta (L.) Mill de la familia Euphorbiaceae. Las especies descritas anteriormente fueron las de mayor abundancia y dominancia (cobertura y peso seco) en el área del experimento. Los mejores resultados se presentaron en la labranza mínima y manejo pre emergente más post emergente. De manera general se puede afirmar que los rendimientos presentaron diferencias altamente significativas en los sistemas de labranza. En cuanto al número de vainas por planta los mejores resultados los presenta labranza mínima. En relación al número de plantas por hectárea, el mayor número lo presenta labranza convencional. En referencia a peso de cien granos y rendimiento, los mejores resultados lo presenta labranza mínima. Los controles de maleza presentaron diferencias altamente significativas en la variable altura de plantas en el último recuento. Con referencia al número de vainas por planta, el mayor número lo presenta el control pre­ emergente más post emergente, en cuanto al rendimiento el de mayor valor fué el control pre-emergente más chapia. Las variables número de granos por vaina, peso de cien granos, y peso de paja, presentaron mejor comportamiento en el control pre-emergente más chapiac El sistema de labranza con mejor rentabilidad resultó ser el sistema de labranza mínima dado que este ofrece mayores beneficios netos con menores costos variables, además se obtuvieron los mejores rendimientos.

Dinamica de arvenses y entomofauna, bajo diferentes enmiendas nutricionales en nopal (Opuntia ficus indica L.) en Carazo

El nopal (Opuntia ficus indica L), es una Cactácea, endémico de América, es alternativa alimenticia para el trópico seco. En la finca Guadarrama, ubicada en Buena Vista Sur, carretera Casares-la Boquita, Diriamba, Carazo; se estableció el ensayo en julio, 2007; para determinar la influencia en aplicación de enmiendas nutricionales en nopal sobre dinámica de arvenses. El área presenta suelo arcilloso, la temperatura oscila entre 30-32 grados Celsius y humedad relativa de 60 %. El experimento tenía un área de 208 m2 en diseño BCA, con 6 tratamientos y 4 repeticiones, consistentes en dosis por planta de: 2 kg de compost, 2 kg de estiércol vacuno, 0.5 kg de gallinaza, 0.5 kg de lombrihumus, 0.03 kg de fertlizante 12-15-10, todo aplicado a la siembra y testigo sin aplicación. Las variables fueron: dominancia, abundancia, diversidad y entomofauna. Se realizaron dos controles manuales de malezas,a la siembra y a los 45 días después de la siembra. La mayor cobertura fue gallinaza (90 %), la menor el fertilizante químico (55 %); biomasa para monocotiledóneas, el mayor fue estiércol (113 kg/ha), el menor el fertilizante (83 kg/ha), para dicotiledóneas el mayor fue compost (52 kg/ha), el menor el fertilizante (13 kg/ha); abundancia, el mayor número de plantas por especies monocotiledoneas fue Cynodon dactylon L. con 87 plantas en gallinaza, para dicotiledóneas, Desmodium tortuosum D.C. con 9 plantas en lombrihumus; diversidad, encontramos 7 especies en compost y 3 en fertilizante. La entomofauna mostró una diversidad de 11 especies de insectos (fitófagos como Gryllus sp L. y entomófagos como Mantis sp).

Dinamica poblacional de la mosca blanca Bemisia tabaci Genn., Frijol comun (Phaseolus vulgaris L.) con riego en Nicaragua

El cultivo de frijol común Phaseolus vulgaris L. es importante para la dieta del nicaragüense, el consumo per cápita es de los más altos de Centroamérica, 71 y 50 grs./persona/día, por consumidores rurales y urbanos, respectivamente Bressani (1981). Actualmente se siembra frijol común con riego en época seca para garantiza el consumo de éste en los meses de junio a agosto, que escasea enventulmente. En este periodo se puede afectar por ataques de mosca blanca, Bemisia Tabacì Genn., en frijol común con riego, se sembraron tres lotes de diferentes fechas de enero a marzo de 1987. Para obtener información de la dinámica poblacional de mosca blanca, se hicieron recuentos de plantas completas en todo el ciclo biológico del frijol. Se registraron datos de temperatura, humedad relativa y ovoposición de mosca blanca. Los resultados obtenidos indican que la población de mosca blanca de Enero a Abril de 1987 fue baja, con promedios máximos de nueve moscas por planta.

Doru taeniatum Dohrn (Dermaptera: Forficulidae) su dinamica poblacional en monocultivos de maiz de primera y postrera y en un sistema de maiz y maiz-frijol de postrera en Managua, Nicaragua

El desarrollo de las poblaciones depredador doru caeniatum dohrn (dermáptera) (dermáptera: forficullidae) en los monocultivo de maíz difieren con una distribución especial más uniforme en postrera, colonizando toda el área a los 31 días después de la siembra (DDs). Durante la primera se colonizo el mismo campo totalmente a los 70 dds. Esto se explicarle por la sobrevivencia de las tijeretas (dtaeniatum) en los rastrojos de la primera. La densidad máxima en la primera fue de 130.4 tijeretas por 100 plantas, en tanto que en postrera fue de 176.97 por 100 plantas. Estas ocurrieron a los 70 y 52 dds respectivamente. Las poblaciones en el agroecosistema de postrera no se distribuyeron uniformemente en el campo y este se colonizo totalmente a los 52 dds. Al momento de establecer el agroecosistema no existían tijeretas y este campo estaba en barbacho. Además registraron máximas densidades de 75 y 33.5 tijeretas por 100 plantas en los tratamientos maíz y maíz-frijol respectivamente, a los 69 dds. El carácter migratorio y colonizador de las tijeretas nos siguiere estudiar el efecto real de los agroecosistemas sobre sus poblaciones en campos en los cuales recientemente hayan existido plantaciones de maíz.

Dinamica poblacional de Dalbulus maidis (Delong y Wolcott) y la incidencia de achaparramiento del maiz

Se realizó un estudio en San Francisco, Matagalpa durante junio 1987 a mayo 1988 con el objetivo de conocer el comportamiento poblacional del Dolbulus maidis y la incidencia de aprovechamiento del maíz en diferentes fechas de siembra. Se encontró que existe diferencia significativa entre los niveles poblacionales de D. maidisen las diferentes fechas de siembra presentando colonizaciones en relación a otras; la distancia de 12 maidis tiende a incrementarse con la edad de la planta de maíz presentado menores poblaciones en las primeras semanas después de la emergencia: El achaparramiento se presentó en 6 fechas de siembra encontrándose al mayor porcentaje de plantas enfermas en la siembra de octubre cuando la colonización fue más temprana se presentaron mayores porcentajes de las plantas con síntomas del achaparramiento: Existe una relación líneas entre las poblaciones de D maidis a los 7 y 14 días después de la emergencia del cultivo y los porcentajes de plantas con achaparramiento, considerándose el periodo critico de infestación los primero 14 dde.

A quantitative analysis of the phytoplankton of the Gulf of Panama: I. Results of the regional phytoplankton surveys during July and November 1957 and March 1958

ENGLISH: 1. Quantitative phytoplankton samples were collected by the Inter-American Tropical Tuna Commission at the surface and ten meters in the Gulf of Panama, as follows: a) 18-21 March, 1958 (31 stations)-during the height of the upwelling season, b) 10-12 July, 1957 (10 stations)-during the transition to the rainy season at a time when mild upwelling winds reappear, c) 7-8 November, 1957 (15 stations)-during the height of the rainy season. 2. Maximum phytoplankton populations occurred during the upwelling season, followed by a considerable decline during July, and a further Subsidence during November. 3. A remarkable regional uniformity in species composition was observed during the surveys despite regional differences in growth conditions. Diatoms overwhelmingly dominated the communities. 4. During all surveys, the innermost regions, generally north of 8°30'N, were the most productive. The least productive areas were in the offing of San Miguel Bay and Parita Bay, suggesting that nutrient accretion via runoff is inadequate to sustain sizeable autotrophic plant populations in those regions. 5. During all surveys, phytoplankton growth appeared to be limited by nutrient availability. 6. During all surveys, phytoplankton growth appeared to be related to depth of the water column. 7. Although below average rainfall contributed to unusually favorable growth conditions (reduced stability, increased transparency and, presumably, nutrient reserves) during the November survey relative to November 1955 and 1956 at 8°45'N, 79°23'W, the anticipated heightened phytoplankton response was not observed. 8. During the November survey, the local diatom responses and their regional fluctuations could be satisfactorily related to the accompanying surface salinity conditions. However, this correspondence is undoubtedly attributable to factors associated with the observed salinity levels, probably nutrients, rather than salinity directly. 9. Unusually warm conditions occurred during the March survey, attributable to considerably weaker upwelling winds than normally occurring then, which contributed to a considerably lower standing crop and a retardation in succession of three to five weeks relative to that observed during 1955-1957 at 8°45'N, 79°23'W in the Gulf of Panama. 10. During the March survey, a well defined inverse relationship existed between mean temperature and mean diatom abundance in the upper ten meters, and between transparency and mean diatom abundance. A direct relationship occurred between surface salinity and mean diatom abundance in the upper ten meters. These relationships are interpreted to indicate that diatom abundance primarily reflected the nutrient concentrations associated with a given upwelling intensity, rather than describing casual relationships. 11. The survey results indicate that the phytoplankton dynamics observed at 8°45'N, 79°23'W from November, 1954 through May, 1957 are generally representative of the Gulf of Panama. 12. The following new forms, to be described in a later publication, were observed during the surveys: Actinoptychus undulatus f. catenata n.f., Asterionella japonica f. tropicum n.f., Leptocylindrus maximus n. sp., Skeletonema costatum f. tropicum n.f. SPANISH: 1. La Comisión Interamericana del Atun Tropical recolectó en el Golfo de Panama muestras cuantitativas de fitoplancton en la superficie y a los diez metros, como sigue: a) Del 18 al 21 de marzo de 1958 (31 estaciones)-durante el maximum de la estación de afloramiento. b) Del 10 al 12 de julio de 1957 (10 estaciones)-durante la epóca de transición a la estación lluviosa cuando reaparecen los vientos ligeros que causan el afloramiento. c) Del 7 al 8 de noviembre de 1957 (15 estaciones)-durante el maximum de la estación lluviosa. 2. Las poblaciones maximas de fitoplancton aparecieron durante la estación de afloramiento, seguido por una considerable disminución durante el mes de julio y una calma durante noviembre. 3. Durante la investigación se observó una remarcable uniformidad regional en la composición de las especies a pesar de las diferencias regionales en las condiciones de crecimiento. Las diatomeas predominaban en gran numero en las comunidades. 4. Durante todas las investigaciones, las regiones mas cerca de la costa, generalmente al norte de los 8°30'N, eran las mas productivas. Las areas menos productivas fueron las mar afuera de las Bahias de San Miguel y Parita, lo que sugiere que el aumento en las sales nutritivas causado por las escorrentias es inadecuado para sostener poblaciones grandes de plantas autotróficas en estas regiones. 5. Durante todas las investigaciones, el crecimiento del fitoplancton parecio estar limitado por la disponibilidad de las. sales nutritivas. 6. Durante todas las investigaciones el crecimiento del fitoplancton parecio estar relacionado con la profundidad de la columna de agua. 7. Aunque las precipitacion por debajo del promedio normal contribuyo a condiciones desusadamente favorables de crecimiento (estabilidad reducida, aumento de la transparencia y, presumiblemente, de la reserva de sales nutritivas) durante la investigación de noviembre en relación a noviembre de 1955 y de 1956 en los 8°45'N, 79°23'W, no se observo-la alta reacción de fitoplancton que se esperaba. 8. Durante la investigación de noviembre, las reacciones locales de las diatomeas y sus fluctuaciones regionales pudieron relacionarse en forma satisfactoria con condiciones asociadas con la salinidad de la superficie. Sin embargo, esta correspondencia puede atribuirse sin duda a factores asociados con los niveles observados de salinidad, probablemente con las sales nutritivas, en lugar de directamente con la salinidad. 9. Condiciones calurosas no comunes ocurrieron durante la investigación de marzo, las que pueden atribuirse a que los vientos que ocasionan el afloramiento fueran mas debiles que los normales, lo que contribuyó a que la cosecha estable fuera considerablemente mas baja y a la demora de tres a cinco semanas en la sucecion relativa a la que se observó durante 1955-1957 en los 8°45'N, 8°23'W, en el Golfo de Panama. 10. Durante la investigación de marzo, existió una relación inversa bien definida entre la temperatura y la abundancia media de las diatomeas en los diez metros superiores, y entre la transparencia y la abundancia media de las diatomeas. Una relación directa ocurrio entre la salinidad de superficie y la abundancia media de las diatomeas en los diez metros superiores. Estas relaciones se interpretan como indicadoras de que la abundancia de diatomeas refleja primeramente las concentraciones de las sales nutritivas asociadas con una intensidad de afloramiento dada, en lugar de describir relaciones causales. 11. Los resultados de la investigacion indican que la dinamica del fitoplancton observada en los 8°45'N, 79°23'W, desde noviembre de 1954 a mayo de 1957, es generalmente representativa del Golfo de Panama. 12. Durante las investigaciones se observaron las siguientes formas nuevas, las que seran descritas en una publicación posterior: Actinoptychus undulatus f. catenata n.f., Asterionella japonica f. tropicum n.f., Leptocylindrus maximus n. sp., Skeletonema costatum f. tropicum n.f.

Algunos aspectos de la dinamica de las poblaciónes y su importancia para la administración de pesquerías marinas comerciales

Una población de peces oceánicos explotada por una pesquería, puede ser influenciada por un gran número de factores dentro del complejo sistema ecológico de que forma parte. De todos estos factores, solamente uno, la predación por el hombre, es susceptible de ser controlado o modificado en grado apreciable por la acción del hombre mismo. Cualquier administración o control de una pesquería, si tal cosa es siquiera posible, debe en consecuencia, ejercitarse a través de las actividades de los pescadores. Parece importante elucidar algunos de los principios básicos de los efectos de la pesca sobre una población de peces y, recíprocamente, el efecto de esa población en el volumen de la pesca, a fin de saber en qué circunstancías y de qué modo tal control a la acción de los pescadores puede influenciar los stocks y el rendimiento que de ellos se obtiene. (PDF contains 32 pages.)

Avaliação da remoção de níquel em solução aquosa pelo processo de osmose inversa

O objetivo deste trabalho foi investigar o desempenho de uma membrana comercial na remoção de um metal pesado (níquel) de efluentes sintéticos, por osmose inversa. Na primeira etapa foi realizada uma comparação com os resultados obtidos com soluções de alimentação contendo sais, como NaCl, NaNO3 e Ni(NO3)2.6 H2O, nas concentrações de 50, 100 e 200 ppm, e nas pressões de 10, 20 e 26 bar. Os resultados mostraram que a influência da concentração e da pressão aplicada ao sistema não afetaram as rejeições de forma significativa. Na segunda etapa, como os parâmetros não influíram significativamente na rejeição dos sais, optou-se, pela aplicação de uma pressão de operação de 10 bar, para avaliar a eficiência de remoção de níquel. A membrana utilizada, constituída de poliamida, modelo HR98PP e fornecida pela DOW/Filmtec, apresentou uma boa permeabilidade hidráulica. Os resultados mostraram que para todas as concentrações testadas, as rejeições de níquel ultrapassaram 96%, comprovando a boa seletividade deste tipo de membrana na rejeição do referido metal, com fluxos de permeado variando entre 4,78 e 5,55 L/h.m2 , sob pressão de operação de 10 bar. Para estudar o efeito do tamanho iônico na rejeição da membrana, o níquel foi complexado pela adição de um agente quelante na solução de alimentação. O agente escolhido foi o Na2EDTA, devido à formação de um complexo estável com o níquel e por ser um agente não prejudicial à saúde humana. Os resultados com adição de EDTA indicaram um aumento na rejeição de níquel, atingindo o índice máximo de 98,22 %, partindo-se de uma solução com 40,39 ppm de Ni2+, e confirmam que o processo de osmose inversa com a membrana HR98PP é altamente adequado para o tratamento de efluentes contendo níquel

Osmose inversa aplicada no reúso da água do rio Sarapuí em processos industriais

O objetivo deste estudo foi analisar o desempenho de um sistema de captação e tratamento de água do rio Sarapuí, por meio de uma estação de tratamento composta por um sistema de pré-tratamento convencional, ligado a um sistema de separação por membranas de osmose inversa, no Município de Belford Roxo RJ, instalado para fornecer água de processo a instalações industriais. Foi verificado que a água captada encontra-se em condição bastante degradada e que a unidade de tratamento removeu, em média, 97% do teor dos poluentes presentes na água, enquadrando-a nos parâmetros requeridos pelo processo industrial. Foi possível comprovar que o processo de separação por osmose inversa pode ser utilizado em escala industrial, proporcionando ganhos econômicos consideráveis, além de evitar o consumo de água potável para fins de processos industriais e, ainda, contribuir para a retirada de carga orgânica de uma fonte degradada

Avaliação da remoção do íon cádmio em solução aquosa utilizando processos de osmose inversa e nanofiltração

Os efluentes contendo cádmio podem ser gerados dos por várias indústrias. A aplicação de ambas as tecnologias osmose inversa (OI) e nanofiltração (NF) para o tratamento de efluentes contendo o íon cádmio para reduzir a degradação ambiental foram estudadas no presente trabalho. Amostras sintéticas contendo o íon cádmio em várias concentrações foram preparadas e submetidas aos tratamentos por OI e NF em escala laboratorial. Assim, dividiu-se o processo de remoção em três etapas: 1- analisou-se os processos de osmose inversa e nanofiltração em termos da rejeição do íon cádmio, onde se correlacionou e avaliou os principais parâmetros de processos (concentração da solução alimentação, fluxo de permeado e pressão) e comparou-se os sistemas entre si. Nas etapas 2 e 3 avaliou-se os efeitos da salinidade utilizando os contra-íons zinco e sódio respectivamente, sobre a rejeição do íon cádmio no sistema de osmose inversa em soluções aquosas contendo misturas de sulfato de cádmio e sulfato de zinco, e sulfato de cádmio e sulfato de sódio. Mediu-se as concentrações de cádmio e zinco por espectroscopia de absorção atômica e as concentrações de sulfato e sódio por cromatografia de íons. Os resultados obtidos na primeira etapa dos experimentos mostram que a osmose inversa e nanofiltração são eficientes na remoção de cádmio, onde se obteve as taxas médias de rejeição de 92,4% e 96,6% respectivamente, sendo esses valores iguais em magnitude, tendo em vista os valores da incerteza padrão relativa associada a esses resultados. Em ambos os sitemas, os fluxos de permeado e as rejeições não sofreram influência do aumento da concentração de cádmio na solução alimentação.Na etapa 2, os resultados mostraram a diminuição da rejeição de cádmio com o aumento da concentração de sulfato de zinco na alimentação, sendo esse fenômeno atribuído a semelhança existente entre os íons Cd2+ e Zn2+ associados aos seus raios iônicos de hidratação e as energias de hidratação. Foram observadas as quedas do fluxo de permeado e das rejeições com o aumento da concentração de alimentação provavelmente devido ao efeito da polarização. Na etapa 3, a rejeição do íon cádmio não foi afetada pelo aumento da concentração de sulfato de sódio na alimentação, assim como os fluxos de permeado. Outro aspecto relacionado à rejeição é que a difusão do sódio através da membrana é favorecida frente à difusão do cádmio, sendo atribuído ao menor raio de hidratação do sódio