Development of membranes for purification of liquid effluents from stainless steel pickling

Este trabalho foi desenvolvido no âmbito de um projecto europeu intitulado: “Operational demonstration of innovative and sustainable nitrate elimination in stainless steel pickling by higher power biological denitrification technique” Projecto RESP-CT-2007-00047, tendo em vista o desenvolvimento de membranas para o tratamento de efluente resultante da decapagem do aço inox. Numa fase inicial foram desenvolvidas membranas compostas assimétricas pelo método de polimerização interfacial. Estas membranas foram produzidas utilizando uma membrana comercial de suporte em polietersulfona e os filmes selectivos de poliamiada foram formados por reacção entre 1,3,5-tri(clorocarboni)benzeno (TMC) e várias dinaminas: piperazina (PIP), N-(2-aminoetil)-piperazina (EAP), 1,4-bis(3-aminopropil)-piperazina (DAPP), 6-metil-1,3,5 triazina-2,4 diamina (MTC), Isoforodiamina (IPD) e Dietilenetriamina (DET). A elaboração de membranas de TFC (thin film composite) tinha como objectivo a retenção de sais do efluente resultante da decapagem do aço inox. No entanto, chegou-se a conclusão de que o principal problema do efluente não era a retenção dos sais, mas sim a retenção da matéria orgânica. Assim, já não era necessa´ria a produção de membranas compostas, mas apenas uma membrana suporte simples de microfiltração. Numa segunda fase procedeu-se a preparação da membrana suporte pelo método da inversão de fase, tendo-se testado vários tipos de polímeros: PVC (polyvinyl chloride), PEI (Polyetherimide) e um polímero termoplástico geral. A membrana seleccionada foi a de PEI, com base na sua permeabilidade à água destilada e ao efluente resultante das águas residuais da decapagem do aço inox. Todas as membranas elaboradas durante a realização deste trabalho foram testadas na célula de Berghof a uma pressão de 4bar e com agitação. O principal prâmetro estudado foi a permeabilidade da membrana.

Mineralização e sorção de atrazina em latossolo roxo sob cultivo convencional e plantio direto

A atrazina, herbicida do grupo das s-triazinas, foi utilizada em experimentos de laboratório para estudos de mineralização e sorção em amostras de Latossolo Roxo sob cultivo convencional e plantio direto. Atrazina-14C marcada no anel de triazina foi adicionada às amostras de solos, sendo o 14CO2 produzido e os extratos de atrazina-14C do solo analisados por cintilação líquida. Os resultados mostraram taxas de mineralização de atrazina muito baixas, apresentando correlações significativas com os teores de carbono, nitrogênio total e frações húmicas do solo. A mineralização de atrazina decaiu em profundidade, e o Latossolo Roxo sob sistema plantio direto mostrou maior mineralização de atrazina em virtude dos maiores teores de carbono. Em contrapartida, a fase lag do plantio convencional foi mais curta, evidenciando maior adaptação microbiana nos solos sob manejo convencional, onde o herbicida é mais intensamente utilizado em pré-emergência. Com a adição de substratos orgânicos, houve aumento no processo de mineralização de atrazina. Verificou-se que a atrazina contém um componente rápido de sorção no Latossolo Roxo, em torno de duas horas, e um componente mais lento que se estabelece até 12 h. A matéria orgânica do solo foi o principal fator responsável pela sorção da atrazina (50% da atrazina adicionada) ao longo do tempo, enquanto os óxidos de ferro/alumínio e minerais de argila 1:1 não contribuíram, de forma significativa, para a sorção (5% da atrazina adicionada). Solos com baixo teor de matéria orgânica podem não reter atrazina em quantidades suficientes para evitar a contaminação subsuperficial, onde a molécula não pode ser mineralizada, trazendo riscos de contaminação do lençol freático.

Sorção de atrazina em cambissolo húmico do Rio Grande do Sul sob vegetação nativa

A acumulação de herbicidas no ambiente em virtude de sua larga utilização em sistemas agrícolas, associada à alta persistência, é extremamente preocupante, considerando os efeitos maléficos que alguns destes compostos causam à flora e à fauna. A atrazina (2-cloro-4-etilamino-6-isopropilamino-s-triazina) é um dos herbicidas mais utilizados na atualidade e tem sido detectada em teores consideráveis em mananciais e solos. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento sortivo da atrazina comercial em Cambissolo Húmico em condições naturais e em ausência de matéria orgânica. Foram determinadas isotermas de sorção de atrazina comercial em amostras do horizonte A na sua forma natural e na forma oxidada. A quantidade máxima de herbicida sorvido variou de 8 % (amostra oxidada) a 49 % (amostra natural) da quantidade adicionada. A aplicação do modelo de Freundlich na forma linear aos dados experimentais forneceu altos coeficientes de correlação para a sorção em amostra natural (r = 0,960, P < 0,01) e na amostra oxidada (r = 0,937, P < 0,01). O coeficiente n f (modelo de Freundlich) obtido na amostra natural (1,40) indica que a afinidade do sorbato pelo sorvente aumentou com o progresso da sorção, enquanto, na amostra oxidada, o comportamento foi inverso (n f = 0,78). O valor do coeficiente Kf foi de 1,10 L kg-1 na amostra natural e de 0,84 L kg-1 na amostra oxidada, enquanto o coeficiente de distribuição da atrazina (Kd) foi de 4,64 e 0,33 L kg-1, respectivamente. Estes resultados mostram que a matéria orgânica foi o sorvente determinante na retenção de atrazina no Cambissolo húmico. Adicionalmente, o valor de Koc de 103 L kg-1 obtido classifica a atrazina comercial como de alta mobilidade para o sistema atrazina-solo estudado.

Lixiviação e inativação do metribuzin em dois tipos de solos

Com o objetivo de avaliar a lixiviação e a inativação do herbicida metribuzin (4-amino-6-tertbutil-3-(metiltio)-as-triazina-5-(4H)ona) em materiais de um solo franco-argiloso e de outro solo franco-argilo-arenoso de duas regiões de Minas Gerais, um em laboratório e outro em casa de vegetação. O solo franco-argiloso era um Latossolo Roxo, com 2,8% de matéria orgãnica e o solo franco-argilo-arenoso era um Podzólico Vermelho-Amarelo; fase terraço, em 2,17% de matéria orgânica. Em laboratório estudou-se a lixiviação do metribuzin em colunas de 5, 10 e 15 cm de altura, com 7,5 cm de diâmetro, enchidas com materiais dos solos franco-argiloso e do solo franco-argiloarenoso. Usou-se o ensaio biológico de discos de cotilédones de melancia para detectar o metribuzin no lixiviado. Em casa de vegetação, estudou-se a inativação do metribuzin com materiais dos mesmos solos utilizados para o estudo de lixiviação. Para este ensaio foram utilizadas as doses de 0, 50, 80, 110, 140, 170 e 200g do i.a./ha do produto, e em areia lavada, as doses foram de 0, 4, 6, 8, 10, 12 e 16 g do i.a./ha do metribuzin, usando o pepino como planta teste, que foi cortado rente ao solo e pesado aos 14 dias após o plantio. Informações adicionais são necessárias para explicar porque o solo franco -argiloso inativa mais o metribuzin que o solo franco-argilo-arenoso.

Tolerância do tamanho da semente de soja (Glycine max (L.) Merr.) ao metribuzin

Este experimento foi instalado em casa-de-vegetação com o objetivo de avaliar a tolerância de três tamanhos de sementes de soja (Glycine max (L.) Merr.), cv. UFV-1 classificadas nas peneiras de 10/64" x 3/4", 13/64" x 3/4" e 15/64 x 3/4", a diferentes doses de metribuzin (4-amino-6-tertbutil-3-(metiltio-as-triazina-5(4H) ona ). As doses de 0, 300, 600, 900 e 1.200g do i.a./ha foram aplicadas nos materiais do solo de Ponta Nova-MG classificado como franco-argilo-arenoso, e as doses de 0, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350 e 600g do i.a./ha em areia lavada. Nos materiais de solo de Ponte Nova, a inibição de 50% do crescimento (I50) das plantas de soja correspondeu à aplicação de 600, 1050 e 1150 g/ha de metribuzin, enquanto em areia lavada os I-,,, foram de 150, 210 e 265g/ha de metribuzin para as sementes retidas nas peneiras 10/64" x 3/4", 13/64" x 3/4" e 15/64" x 3/4", respectivamente. O aumento do tamanho da semente aumentou a toleráncia da soja ao metribuzin.

Efeitos da aplicação de vinhaça sobre a população e controle químico de plantas daninhas na cultura da cana-de-açucar (Saccharum SPP.)

Para avaliar o controle químico e a influência na população de plantas daninhas incidentes na cultura da cana-de-açucar (cana-soca, 3o corte), variedade NA56-79, em função da aplicação de diferentes doses de vinhaça, foi instalado um ensaio em solo pertencente a Usina Santa Lúcia de Açúcar e Álcool, do município de Araras-SP. O solo foi um Latassol Vermelho Amarelo distrófico, textura média, Haplorthox. O experimento foi instalado no dia 10/08/83, com o solo seco no momento da aplicação da vinhaça, não ocorrendo qualquer precipitação nos dez dias seguintes à aplicação. A aplicação da vinhaça foi feita através de veículos tanque, e a aplicação regulada para uma vazão de 50m3/ha , de tal forma que nas dosagens de 100 e 150m3 /ha foram feitas 2 e 3 passadas, respectivamente. Os herbicidas foram aplicados através de pulverizador costal à pressão constante, com um consumo de calda de 370 1/ha. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com parcelas subdivididas e 3 repetições e os tratamentos foram vinhaça a 0,50, 100 e 150 m3 /ha e adubação mineral. Por outro lado os subtratamentos foram os herbicidas das alachlor (2-cloro-2-6-dietil-metoximetil-acetanilida) a 2,40 kg i.a/ha, diuron (3-(3,4-dicloro-fenil)-1, 1-dimetil-uréia) a 1,6 kg i.a/há, ametrin (2-(etilamino)-4-(isopropilano)-6-(metiltio)-S-triazina a 2,40 kg i.a/ha e tebuthiuron (N-(5-(1,1-dimetiletil)-1, 3,4-tiadiazol-2-il)-1,3-N, N-dimetil-uréia) a 0,96 kg i.a/ha. A infestação do capim-colchão (Digitaria horizontalis Willd) foi maior na área que recebeu apenas adubação mineral, com doses crescentes da vinhaça a população dessa espécie foi se elevando. O controle mais eficiente foi proporcionado por tebuthiuron. Com alachlor houve melhora pronunciada de controle, quando aplicado com 100 m3 /ha de vinhaça. Este fato também ocorreu com o diuron e menos acentuadamente com o ametrin. A tiririca (Cyperus rotundus L.) infestou menos intensamente os tratamentos que receberam 150 m3 /ha de vinhaça e aumentou sua população com a diminuição da dose. O melhor controle foi obtido com alachlor e o menos satisfatório com o tebuthiuron. A beldroega (Portulaca oleracea L.), guanxuma (Sida rhombifolia L.) e falsa-serralha (Emilia sonchifolia D.C.) tiveram suas populações alteradas em função da interação entre doses de vinhaça e herbicidas. Verificou-se que as diferentes doses de vinhaça influenciaram a população de capim-colchão, tiririca, beldroega, guanxuma e falsa-serralha. As doses de 100 e 150 m3 /ha, exerceram influência sobre o comportamento dos herbicidas, em especial alachlor e diuron, nas condições do presente experimento.

Molecular characterization of accessions of crabgrass (Digitaria nuda) and response to ametryn

Digitaria species are sugar cane crop weeds in Brazil and are being controlled with herbicides, although there are some reports of control failure, notably to the triazine group. Molecular techniques are recommended to analyze the genetic variability in weeds. RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), PCR-RFLP (Polymerase Chain Reaction - Restriction Fragment Length Polymorphism) and, in combination with sequencing, allow the localization of resistance genes, as well as possible mutations related to the onset of resistant individuals in some species. Thus, the objective of this work was to characterize ten accessions of Digitaria spp. by RAPD and PCR-RFLP markers, to sequence a conserved region of the psbA gene and evaluate the accessions response to ametryn. As showed by molecular analysis there was high genetic similarity among the accessions, all of them presented similar genetics profiles and were susceptible to ametryn.

Desenvolvimento de biossensor baseado em extrato de açaí e sensor biomimético para detecção de hexazinona

Pós-graduação em Química - IQ

Contribuição da poliacrilamida parcialmente hidrolisada em associação com a bentonita em fluidos de perfuração aquosos

In this study, we investigated the effect of addition of partially hydrolyzed polyacrylamide (HPAM) and bentonite in the physicochemical properties of acquous drilling fluids. Two formulations were evaluated: F1 formulation, which was used as reference, containing carboxymethylcellulose (CMC), magnesium oxide (MgO), calcite (calcium carbonate - CaCO3 ), xanthan gum, sodium chloride (NaCl) and triazine (bactericidal); and F2, containig HPAM steady of CMC and bentonite in substituition of calcite. The prepared fluids were characterized by rheological properties, lubricity and fluid loss. Calcite was characterized by granulometry and thermal gravimetric analysis (TGA). The formulation F2 presented filtration control at 93◦C 34 mL while F1 had total filtration. The lubricity coefficient was 0.1623 for F2 and 0.2542 for F1, causing reduction in torque of 25% for F1 and 52 % for F2, compared to water. In the temperature of 49 ◦C and shear rate of 1022 s −1 , the apparent viscosities were 25, 5 and 48 cP for F1 and F2 formulation, respectively, showing greater thermal resistance to F2. With the confirmation of higher thermal stability of F2, factorial design was conducted in order to determine the HPAM and of bentonite concentrations that resulted in the better performance of the fluids. The statistical design response surfaces indicated the best concentrations of HPAM (4.3g/L) and bentonite (28.5 g/L) to achieve improved properties of the fluids (apparent viscosity, plastic viscosity, yield point and fluid loss) with 95% confidence, as well as the correlations between these factors (HPAM and bentonite concentrations). The thermal aging tests indicated that the formulations containing HPAM and bentonite may be used to the maximum temperature until 150 ◦C. The analyze of the filter cake formed after filtration of fluids by X-ray diffraction showed specific interactions between the bentonite and HPAM, explaining the greater thermal stability of F2 compared to the fluid F1, that supports maximum temperature of 93 ◦C.