This work is devoted to the synthesis, characterization and modification of a class of acrylic-based superabsorbent polymers. The techniques of inverse suspension and solution polymerisations were used for synthesis. Each absorbent was mainly characterised by its equilibrium capacity of water absorption and by the rate of absorption. The swelling characteristics of the polymers were evaluated in terms of change in polymerisation variables which include, type and amount of crosslinker, monomer composition, process of polymerisation, temperature, initiator concentration, monomer concentration and particle size of the product. The swelling dependency on salinity was also examined. In some cases, the base polymer was blended with certain polymers in order to upgrade the swelling properties. A swelling model was devised based on a simple viscoelastic model, i. e. Voigt model, to obtain a better understanding of the effect of the above-mentioned variables on the swelling behaviour. Finally, our materials of choice were compared with some commercial analogues and some further comments have been made for continuing the work.

The quality of worlds’ water resources is facing new challenges, for instance detectable concentration of various trace contaminants under the term micropollutants is discharging into water bodies from both municipal wastewater treatment plants and from on-site wastewater facilities. A project called RedMic aim at identifying and quantifying emissions of micropollutants from on-site wastewater treatments as a basis for providing innovative treatment technologies to reduce potential risks for groundwater and surface water contamination. This thesis work deals with two of the work packages in the RedMic project: a column experiment to test the capability of 10 adsorbents to remove micropollutants and a multi-criteria analysis is conducted to evaluate if a filter composed of granulated activated carbon (GAC) or ozonation can be used for on-site wastewater treatment facilities. Based on the removal efficiency of dissolved organic carbon (DOC) of selected adsorbents, two types of activated carbon reduced up to 90% DOC concentration in the effluents. Moreover, six other adsorbents also showed good removal efficiency with around 60% in the second sampling. However, the data used in this thesis was only from the initial part of the experiment that continued and the final results will be published elsewhere. Two system solutions were evaluated with multi-criteria analysis: sandbed filter with either GAC filtration (1) or with ozonation (2) System solution 1 was found to have advantage compared to system 2.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:54:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:30Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho foram utilizadas esferas de diatomito como material adsorvente para a adsorção de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) na coluna dágua e assim identificar as principais fontes de contaminação presentes em dois estuários da Baixada Santista. As coletas foram realizadas nos Estuários de Santos (ponto 1) e São Vicente (ponto 2) durante os anos de 2006, nos dois pontos, e 2007 apenas no ponto 2. Juntamente com a análise dos HPA foram medidos alguns parâmetros de qualidade de água. Por se tratar de um estudo inédito, foram realizados alguns testes para definição de metodologia e de recuperação de HPA do diatomito. Dentre as metodologias testadas verificou-se que a extração de HPA das esferas de diatomito é mais eficiente quando ocorre por processo de agitação ultra-sônica e mecânica. Nos testes de recuperação observaram-se os melhores resultados para os HPA de maior massa molecular e que a eficiência de adsorção de HPA pelas esferas de diatomito é maior no período de 15 a 30 dias. Os resultados obtidos nos testes indicaram também que há uma forte influência dos fatores ambientais na adsorção dos HPA apresentando resultados de diferentes magnitudes no laboratório e no ambiente natural. A análise dos parâmetros de qualidade de água revelou que o ponto 2 é fortemente influenciado por regime fluvial enquanto que o ponto 1, localizado na saída do estuário de Santos, possui água com maiores teores de sal. Com relação ao oxigênio dissolvido, a média do ponto 1 foi maior do que do ponto 2 indicando que no segundo há um maior aporte de matéria orgânica. As análises de turbidez confirmaram estes resultados uma vez que novamente foram encontrados maiores valores no ponto 2, provavelmente devido ao maior lançamento de poluição difusa em suspensão e menor circulação de água neste local. A caracterização do diatomito em pó revelou grandes quantidades de frústulas de diatomáceas bem conservadas. Entretanto, a caracterização realizada após o diatomito ser processado para ser utilizado em campo de amostragem mostrou frústulas quebradiças e mais condensadas. As concentrações de HPA medidas no ponto 1 foram maiores do que no ponto 2, provavelmente em função da maior contaminação ambiental proveniente do Porto de Santos. Nos dois pontos de coleta as principais fontes de HPA foram de origem pirolítica. As fontes pirolíticas são provenientes principalmente de processos de queima sendo a deposição atmosférica uma das maiores fontes para a coluna dágua. Na região de estudo, estas fontes podem ser associadas a emissões provenientes do Complexo de Cubatão e das refinarias. As menores concentrações de HPA de baixa massa molecular no ponto 2 indicam que há uma baixa contaminação de origem petrogênica, ou seja, há pouca influência na coluna de água da contaminação proveniente das atividades do porto. Os resultados dos HPA em função da profundidade revelaram que na superfície as concentrações foram maiores provavelmente devido à deposição atmosférica e que com o aumento da profundidade as concentrações foram praticamente uniformes. No entanto, no ponto de maior profundidade as concentrações aumentaram novamente indicando forte influência dos HPA provenientes do sedimento em movimentação e ressuspensão resultante da presença de corrente e de marés. / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-21T18:14:50Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-21T18:14:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Com a alta taxa de desertificação dos solos e a necessidade de irrigação constante dos plantios, existe a necessidade da criação de um polímero superabsorvente (SAP) com a característica de ser biodegradável. Observando o estágio tecnológico relacionado às atividades de pesquisa e desenvolvimento de SAPs no Brasil, foi utilizado o poli (álcool vinílico)/PVA e o amido de mandioca para a formação de hidrogéis a partir de blendas poliméricas. Assim, soluções aquosas desses polímeros foram reticuladas quimicamente, usando o glutaraldeído como agente reticulante e comparadas com amostras reticuladas por radiação gama, irradiadas a uma dose de 25 kgy. Os hidrogéis resultantes foram caracterizados por diversas técnicas analíticas como a fração gel, o intumescimento em água destilada, a espectroscopia de infravermelho com refletância total atenuada ATR (FT-IR), a termogravimetria (TG/DTG), a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Observou-se uma maior reticulação nos hidrogéis reticulados com o glutaraldeído e em consequência um menor grau de intumescimento quando comparadas com as amostras que foram irradiadas. Com vias a produzir hidrogéis em uma escala industrial, misturas de PVA e amido foram processadas por extrusão reativa, mudando assim o processo de preparação de solução aquosa para misturas secas. Foram extrudadas amostras de PVA com diferentes pesos moleculares tais como o PVA 26-88, o PVA 40-88, o PVA 110-99 e o poli (ácido glioxílico vinílico)/PVGA, este último sintetizado a partir da modificação do PVA 110-99. Foi adicionado na mistura o ácido glioxílico no desenvolvimento do SAP por reticulação química nas amostras do PVA, por ter grupos carboxílicos que podem aumentar o intumescimento e também servir como agente reticulante. Também foram feitas formulações de extrusão sem o ácido glioxílico para serem usados como brancos. Adicionou-se nas misturas diversos agentes plastificantes como a glicerina e o polietilenoglicol (PEG 400) e as propriedades mecânicas foram estudadas. Foram desenvolvidas duas análises fatoriais de 23 para analisar as mudanças na reticulação das formulações. Os pellets foram caracterizados com as mesmas técnicas analíticas que os hidrogéis feitos em solução, adicionando-se análises de intumescimento e reversibilidade de intumescimento em diversos solventes como a água pura, a água da chuva, as soluções tampão de pH 3, pH 7 e pH 10, além de soro fisiológico, visando a aplicação em diferentes solos com diferentes pH e salinidades. Os testes de intumescimento em diferentes sais demonstraram a ter menor retenção de água quando comparada com água pura. Os testes de reversibilidade de intumescimento dos pellets mostraram que a maioria das formulações perde a sua capacidade de intumescimento máximo aos seis primeiros ciclos. Foi feita a compressão dos pellets para observar a flexibilidade dos mesmos, visando aplicações debaixo do solo. Realizou-se um estudo de biodegradação em terra ao longo de 120 dias, e estudou-se a relação direta com os valores da fração gel. Os resultados mostraram que os pellets menos reticulados intumesceram mais, enquanto as microscopias mostraram que essas amostras tinham uma morfologia mais porosa, o que contribuiu na melhora na retenção do líquido. Além disso, eram mais flexíveis e biodegradaram mais rápido, sendo extremamente viáveis para a aplicação na agricultura. Foi verificado que o PVA 40-88 apresentou os melhores valores de intumescimento em diferentes sais. Com o SAP obtido, foi constatado que a extrusão reativa é um método viável para a produção dos SAPs. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

To meet the needs of the growing city of Stockholm, a large-scale project to expand the subway has been initiated. The tunneling involved in the project causes several disturbances, in terms of vibration and noise pollution, on the surroundings. This is problematic as vibration and noise pollution has been shown to have a negative health impact.One of the working tunnels in this project is built in Hammarby Sjöstad. The school Kulturama is situated in close proximity to the tunnel which required partial evacuation due to the disturbances. The relocation of certain activities of the school increased the project costs by several million SEK. In addition, the school resources were focused on planning the evacuation leading to loss of education time as well as inflicting stress on school personnel.This thesis investigates which effective measures could have been implemented instead of relocating school premises. The suggested measures are to increase sound isolation on current windows by the installation of additional glass and thereby increasing the absorption in specific classrooms.The study shows that the proposed measures have noise reducing effects, however these alone may not be enough. Airborne noise can be addressed by these measures, though structure-borne noise would need additional actions and research to achieve adequate noise reduction. / I takt med att Stockholms stad växer så har ett storskaligt projekt påbörjats för att bygga ut tunnelbanan. Tunneldrivningen orsakar mycket störningar, i form av vibration och buller, på omgivningen. Detta är problematiskt då buller- och vibrationspåverkan kan ha förödande hälsoeffekter.I samband med projektet “nya tunnelbanan” byggs en arbetstunnel i Hammarby Sjöstad. Skolan Kulturama ligger i nära anslutning till tunneln och behövde evakuera en del av sina lokaler till följd av störningarna från tunneldrivningen. Skolan omplacerades till nya lokaler. Åtgärden kostade projektet flera miljoner kronor och skolpersonal utsattes för stress och förlorade mycket tid på att planera för evakueringen.Detta examensarbete undersöker vilka åtgärder som skulle kunna vara effektiva att tillämpa istället för att flytta skolans lokaler. Föreslagna åtgärder är att öka ljudisolering på befintliga fönster genom installation av tilläggsruta och därmed öka absorptionen i utvalda klassrum.Studien visar att åtgärderna har en ljudreducerande effekt, dock är de inte tillräckligt effektiva. Luftburet buller kan hanteras genom dessa åtgärder, dock kräver stomljudet ytterligare insatser och forskning för att uppnå lämplig ljudreduktion.

Submitted by Marco Antonio Oliveira da Silva (maosilva@ipen.br) on 2016-12-22T11:28:11Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-12-22T11:28:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O rejeito radioativo como qualquer outro tipo de resíduo, precisa receber tratamento adequado. É necessário considerar suas características físico-químicas e radiológicas para a escolha da ação apropriada para o tratamento e a deposição final do rejeito. Muitas técnicas de tratamento utilizadas hoje são economicamente dispendiosas, inviabilizando muitas vezes o seu uso e impulsionando o estudo de outras técnicas de tratamento. Uma dessas técnicas é a biossorção, que demonstra alto potencial quando aplicada a rejeitos radioativos. Essa técnica utiliza materiais de origem biológica para a remoção de metais. Dos potenciais biossorventes encontrados, as macrófitas aquáticas apresentam-se vantajosas e possibilitam a remoção do urânio presente no rejeito radioativo líquido a baixo custo. O objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade de biossorção das macrófitas aquáticas Pistia stratiotes, Limnobium laevigatum, Lemna sp e Azolla sp no tratamento dos rejeitos radioativos líquidos. Este trabalho foi dividido em duas etapas, uma de caracterização e preparação e outra de ensaios de biossorção, realizados com soluções de urânio e com rejeito real. As biomassas foram testadas na sua forma bruta e os ensaios de biossorção foram realizados em frascos de polipropileno contendo 10 mL de solução de urânio ou 10 mL de rejeito radioativo e 0,20 g de biomassa. O comportamento das biomassas foi avaliado por meio da cinética de sorção e modelos de isotermas. As maiores capacidades de sorção foram observadas com as macrófitas Lemna sp com 162,1 mg/g e para a Azolla sp com 161,8 mg/g. Os tempos de equilíbrio obtidos foram de 1 hora para a Lemna sp, e de 30 minutos para a Azolla sp. Com o rejeito real, a macrófita Azolla sp apresentou uma capacidade de sorção de 2,6 mg/g. Estes resultados sugerem que a Azolla sp possui maior capacidade de biossorção, sendo a mais indicada para estudos mais detalhados de tratamento de rejeitos radioativos líquidos. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP