Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Hidráulica). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Construções Civis). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Water Institute. Karunya University. 2010

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, no Departamento de Engenharia Química da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor R. A. Guedes de Carvalho

Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Este trabalho apresenta uma extensa revisão bibliográfica enfocando os aspectos químicos e cinéticos da coagulação e floculação de águas contendo cor e turbidez. São Fornecidos dados de um grande número de ensaios de floculação realizados em instalação especialmente construída para estudar a coagulação e floculação de diversos tipos de águas preparadas em laboratório e naturais, contendo turbidez e cor. Como resultado, é proposta uma metodologia para a determinação de calores ótimos de dosagem de coagulante e respectivo pH, úteis para o tratamento de águas de abastecimento através da coagulação nos mecanismos de adsorção-neutralização e varredura, seguidos de floculação e sedimentação. Ainda com base no trabalho experimental realizado, é proposto um novo modelo matemático para correlacionar os dados do gradiente de velocidade ótimo com os períodos de floculação. Este modelo constitui-se em um aperfeiçoamento daquele apresentado anteriormente por ANDREU-VILLEGAS & LETTERMAN (4), acrescentando-se um novo parâmetro denominado gradiente de velocidade mínimo (G\'), para o qual obtêm-se crescentes eficiências de remoção de partículas floculentas por sedimentação com o aumento do período de floculação. / An extensive review of the literature, concerning chemical and kinetic aspects of coagulation and flocculation of several inicial qualitys of colored or turbid water is presented herein. An experimental work was carried out using a special facility to study all the aspects related to coagulation and flocculation of several types of shynthetic and natural waters. Based of the results obtained in this work, a new methodology to investigate optimum coagulant dosis and respective pH considering both coagulation mechanisms, adsorption-neutralization and sweep coagulation, is presented. In addition, a new methametical expression was derived to related optimum velocity gradient and mixing time for flocculation. This model is a refinement of that presented earlier by ANDREU-VILLEGAS & LETTERMAN (4), including a new parameter named minimum velocity gradient (G\') that permit an increase performance of the remotion of the inicial turbidity and color of water with the increase of the flocculation time.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-03-14Bitstream added on 2014-06-13T21:08:00Z : No. of bitstreams: 1 rinconfilho_g_dr_rcla.pdf: 2989756 bytes, checksum: 1a42dacb7997cea4ab2edc011dd589b3 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Orientador: Cláudio Kitano / Banca: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Walter Katsumi Sakamoto / Banca: Anderson Rodrigues Lima Caires / Banca: Samuel Leite de Oliveira / Resumo: Neste trabalho, foi desenvolvida uma câmara fototérmica para quantificar o teor de água em álcool etílico hidratado combustível . A câmara fototérmica para amostras líquidas é feita em alumínio, utilizando como transdutor um cristal de Tantalato de Lítio (LiTaO3) recoberto com ITO (Índium Tin Óxide). O cristal fica em contato com a amostra líquida enquanto esta recebe uma radiação modulada de um diodo laser. Inicialmente, para caracterização da câmara fototérmica, foram realizadas várias configurações experimentais, variando a posição, inclinação e distância do feixe do laser em relação ao cristal do transdutor. A dependência do sinal fototérmico também foi avaliada para diferentes concentrações de água em etanol alterando-se a frequência de pulsação do feixe de luz incidente, potência de excitação da fonte laser e a temperatura das amostras. Foram recolhidas amostras de seis postos de gasolina na cidade de Campo Grande-MS e quantificado o teor de água nos biocombustíveis pela câmara fototérmica e por titulação Karl Fisher, que é o método recomendado pela ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis). Os resultados obtidos demostraram que as menores concentrações que a câmara fototérmica pode detectar com certa margem de segurança são de 0,75 e 0,90%(m/m) para potências do laser de 345 e 135 mW, respectivamente. A câmara fototérmica apresentou também uma boa aproximação na quantificação de água em etanol em comparação com o método Karl Fisher, com erros médios de aproximadamente 1 e 2% para potências da fonte de 345 e 135mW, respectivamente. / Abstract: In this study, a photothermal chamber was developed to quantify the water content in hydrated ethyl alcohol fuel. The photothermal chamber for liquid samples is made of aluminum, using a crystal of Lithium Tantalate (LiTaO3) coated with ITO (Indium Tim Oxide) as a transducer. The crystal remains in contact with the liquid sample while it receives a modulated radiation from a laser diode. Initially, to characterize the photothermal chamber, various experimental configurations were performed, varying the position, the inclination and the distance of laser beam regarding the transducer crystal. The dependence of the photothermal signal was also evaluated for different concentrations of water in ethanol by changing the pulse frequency of the incident light beam, the excitation power of the laser and the temperature of the samples. Samples from six gas stations were collected in Campo Grande-MS and the water content in biofuels was quantified by the photothermal chamber and by the Karl Fisher titration, which is the method recommended by ANP (Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis). The results showed that the lowest concentrations that the photothermal camera can detect with certain safety margin are 0.75 and 0.90% (m/ m) for laser power of 345 and 135 mW, respectively. The photothermal camera also showed a good approximation for the quantification of water in ethanol compared to the Karl Fisher method, with mean error of approximately 1 and 2% to the power source of 345 and 135mW, respectively. / Doutor

Submitted by MARIANA ALEXANDRE DE LIMA SALES (mal_sales@hotmail.com) on 2018-06-12T12:50:35Z No. of bitstreams: 1 SALES, M. A. L..pdf: 7923463 bytes, checksum: aea4ad742d611dfc186574ff6757fc13 (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Lucia Martins Frederico null (mlucia@fca.unesp.br) on 2018-06-12T13:46:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 sales_mal_dr_botfca.pdf: 7897015 bytes, checksum: b7243b1e5eb4c54c46e59e28fe2cedc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T13:46:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 sales_mal_dr_botfca.pdf: 7897015 bytes, checksum: b7243b1e5eb4c54c46e59e28fe2cedc0 (MD5) Previous issue date: 2018-04-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Associar o tratamento de água residuária doméstica (ARD) ao o uso pela agricultura familiar pode ser uma alternativa viável para a sustentabilidade ambiental no meio agrícola. No entanto, ainda são necessários diversos estudos sobre a reutilização desta água. O experimento foi realizado no Departamento de Engenharia Rural, Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) – Universidade Estadual Paulista (UNESP), Fazenda Experimental Lageado, no município de Botucatu, São Paulo, o qual consistiu em verificar diferentes porcentagens (0, 25, 50, 75 e 100%) de água residuária doméstica tratada, na lâmina total de irrigação e qual a relação desta com a produção, considerando a qualidade microbiológica dos produtos. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a influência dos tratamentos estudados no entupimento da fita gotejadora, no solo e nas culturas da cebolinha ‘todo ano’, salsa ‘graúda portuguesa’ e abobrinha ‘italiana’ tanto na produção agrícola, quanto na presença de E. coli. O delineamento estatístico adotado foi em DIC (delineamento inteiramente casualizado), cada tratamento consistiu de cinco linhas laterais de irrigação, com espaçamento de 0,8 m entre linhas e de 0,3 m entre gotejadores, onde havia um emissor por planta para as culturas de cebolinha ‘todo ano’ e salsa ‘graúda portuguesa’, porém para a cultura da abobrinha ‘italiana’ o espaçamento foi de 1,2 m entre plantas. Os resultados obtidos na pesquisa foram: no solo observou-se algumas mudanças nas características químicas, notando tanto aumento como diminuição nos níveis de determinados nutrientes. O sistema de irrigação apresentou uma redução nos coeficientes de uniformidade, no entanto ainda ficaram próximos a 90%. Em relação às culturas estudadas, no geral houve um aumento linear nos valores observados em função da água residuária doméstica tratada por radiação solar - ARD-TRS nos parâmetros de altura média da planta, número médio de talos, diâmetro médio do maior talo, diâmetro médio da touceira e massa da matéria fresca e seca, para as culturas de cebolinha ‘todo ano’ e salsa ‘graúda portuguesa’, enquanto que para a abobrinha ‘italiana’ foram determinados: número médio de frutos por plantas, tamanho médio do fruto, diâmetro médio do fruto, peso do maior fruto, e peso da matéria fresca e seca. Estes dados de produção foram submetidos à análise de variância através do Teste de LSD (least significant difference test – teste da diferença mínima significativa) de Fisher aos níveis de 1 ou 5% de probabilidade, observando-se diferenças significativas entre os tratamentos. A contagem de E. coli tanto na água residuária doméstica tratada por radiação solar, encontram-se dentro do padrão estabelecido respectivamente pela World Health Organization - WHO (1989). Porém as análises dos vegetais demonstraram que em alguns tratamentos houve contaminação acima do recomendado pela legislação da Agência Nacional de Vigilância Sanitária - ANVISA n. 12 da, de 02 de janeiro de 2001, demonstrando a necessidade de verificar outras possíveis causas de contaminação ou reativação dos microrganismos. Logo conclui-se que, a aplicação de água residuária doméstica tratada por radiação solar é uma prática válida, pois em todas as porcentagens de ARD-TRS na lâmina apresentaram aumento na produção, sendo uma alternativa viável para os produtores, pois não representa risco sanitário para o irrigante.

Orientador: Ederio Dino Bidoia / Banca: José Carlos Marconato / Banca: Antonio Sérgio Spanó Seixas / Resumo: O tratamento adequado da água nas redes de abastecimento é de grande importância, para que doenças sejam evitadas. O processo tradicional mais utilizado para desinfecção de água é a cloração, porém esta vem causando sérios problemas, já que subprodutos são formados. Entre eles estão os trihalometanos, prejudiciais à saúde humana, por serem cancerígenos e mutagênicos. Busca-se então, métodos alternativos de desinfecção da água para abastecimento público. Processos Oxidativos Avançados (POAs) são as chamadas "tecnologias limpas" e vêm sendo estudados para este fim, pois consistem na produção de radicais altamente oxidantes, que provocam a morte de microrganismos, sem deixar resíduos na água. Dentre os POAs estão os processos fotocatalíticos, que através de luz UV e um eletrodo semicondutor, produzem radicais hidroxila, capazes de inativar uma série de microrganismos. No presente trabalho testamos o processo fotocatalítico, utilizando luz UV-A e eletrodos de TiO2 para verificar a eficiência da fotocatálise sobre a inativação das bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Foi verificado que o processo é eficaz, sendo que sua eficiência pode ser significativamente melhorada quando o eletrodo é dopado com íons prata (aceptor de elétrons), promovendo a desinfecção total da água / Abstract: The disinfection of water has great importance because illnesses transmitted by water are prevented by killing of pathogenic microorganisms. The traditional process used for water disinfection is the chlorination. However, the chlorination produces some problems when chlorine reacts with organic matters forming trialomethanes. They are harmful to the health human and are carcinogenic and mutagenic. Thus, alternative methods for water disinfection such as: the advanced oxidative processes (AOP), such as the photocatalytic can be considered a "clean technology" because it consists of the highly oxidative substances like the hydroxyl radicals that provoke the death of microorganisms without leaving chemicals residues in the water. In the present work we tested the photocatalytic process using thermal TiO2 electrodes that works a semiconductor surface to producing hydroxyl radicals when UV light incises on the surface. The radical are capable to inactivate many kinds of microorganisms. We tested two bacteria, Staphylococcus aureus and Escherichia coli. It was verified that the process is efficient to kill bacteria and its efficiency can significantly be improved when the electrode was doped with silver ions (aceptor of electrons) promoting a total disinfection of water / Mestre