This research examines the safety and cost effectiveness of an institutional policy on discharge of preterm infants with Apnea of Prematurity (AOP) from the Virginia Commonwealth University Medical Center Newborn Intensive Care Unit (VCUNC NICU) with caffeine therapy and a cardiorespiratory monitor. This practice policy was developed over a decade ago as a cost containment measure in neonatal care and continues to be implemented today despite the lack of a formal evaluation. The secondary objective was to examine through a review of the literature the psychosocial impact of premature birth on the family and the potential effect on the infant's hospital discharge. The evaluation of this policy is based on the conceptual framework of effectiveness, efficiency, and equity in health care. Results were used to generate policy recommendations.This is a retrospective case study of 933 infants admitted to the VCU Medical Center and the community hospital NICU between 1993 and 2002 diagnosed with Apnea of Prematurity. Data was obtained from the Neonatal Information System database at Virginia Commonwealth University Health System (VCUHS), the Virginia Department of Health, and the VCUHS hospital information system. In this mixed methods study, the infants were divided into two groups: 1) those discharged from the hospital on caffeine citrate therapy, and a cardiorespiratory monitor for continued management of apnea; and 2) those that were hospitalized until resolution of apnea. Data was analyzed for differences in mortality and morbidity, hospital readmissions and cost of hospital care from birth to 1 year of age. Interviews were conducted with NICU clinicians to obtain a qualitative perspective on this policy. No significant differences were found in the mortality rate between the two groups (p=.65), and the causes of the four deaths were unrelated to Apnea of Prematurity. Mean hospital costs were approximately $58,000 in both groups. Bronchiolitis was the leading cause for hospital readmission and there was no difference in the rate of hospital readmissions. Based on interviews with NICU clinicians, the policy works well and early discharge is advantageous to the infant and family. Therefore, we find no reason to not continue this policy. Study results support the importance and direction for further research on early discharge of infants with AOP and enhanced epidemiologic surveillance of this population.

Submitted by RODRIGO SANTOS (rodrigo_ilct@yahoo.com.br) on 2016-01-27T16:19:53Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Rodrigo Morais Menezes dos Santos.pdf: 4136391 bytes, checksum: 50ec17cef563517b2a5199c9c72d9a0f (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-01-27T18:53:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 santos_rmm_me_araiq_int.pdf: 4136391 bytes, checksum: 50ec17cef563517b2a5199c9c72d9a0f (MD5) santos_rmm_me_araiq_par.pdf: 1040758 bytes, checksum: a18d1d9fa74ec9c42cb002b3084f4a61 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-27T18:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 santos_rmm_me_araiq_int.pdf: 4136391 bytes, checksum: 50ec17cef563517b2a5199c9c72d9a0f (MD5) santos_rmm_me_araiq_par.pdf: 1040758 bytes, checksum: a18d1d9fa74ec9c42cb002b3084f4a61 (MD5) Previous issue date: 2016-01-15 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A contaminação de recursos hídricos por diversos poluentes orgânicos, como os corantes têxteis, tem causado sérios problemas ambientais. Alguns processos de descontaminação utilizam materiais sólidos para adsorção/sorção, com características apropriadas para a implantação em escala industrial, apresentando alta eficiência e baixo custo. Os Processos Avançados de Oxidação (AOP), como a fotocatálise heterogênea, também têm sido empregados na descontaminação de águas, convertendo os poluentes orgânicos em substâncias mais facilmente degradáveis, inertes ou inofensivas. Materiais multifuncionais como os Hidróxidos Duplos Lamelares (HDL) e seus derivados se mostram promissores tanto em processos adsortivos como fotocatalíticos. No presente trabalho foi dado enfoque ao processo de adsorção de um azocorante têxtil, utilizando HDL do sistema ZnAl-CO3 e o óxido misto obtido no tratamento térmico a 450°C. Os materiais apresentaram características interessantes e alta capacidade de remoção do corante. As isotermas de adsorção apresentaram boa correlação com o modelo de Langmuir e o cálculo de seus parâmetros revelou que a capacidade máxima adsortiva do material calcinado foi cerca de 6 vezes superior ao material não calcinado, 1587,1 mg⋅g-1 e 261,8 mg⋅g-1, respectivamente. A maior capacidade de adsorção/sorção foi atribuída ao melhoramento das propriedades texturais e ao comportamento da “regeneração” da estrutura HDL pelo precursor calcinado. Os resultados revelaram que o controle cinético do processo é uma etapa de adsorção química, e os parâmetros termodinâmicos calculados mostraram que o processo de adsorção é espontâneo e endotérmico. Os experimentos de conversão fotocatalítica de corante mostraram que os derivados da calcinação dos HDL são materiais promissores para serem utilizados nos AOP. A formação do nanocompósito ZnAl2O4/ZnO no material calcinado a 850°C, mostrou os melhores resultados de conversão, pela estratégia de acoplamento de bandas para separação de cargas, que diminui os problemas relacionados com a recombinação dos portadores de carga, além da maior absorbância no UV. Dessa forma, os resultados obtidos mostram a multifuncionalidade desses materiais, e fornecem novas evidências sobre a reconstrução de HDL pelo “efeito memória”, tópico de intensa discussão na literatura. / The contamination of water resources by several organic pollutants, including textile dyes, which have caused serious environmental problems. Solid materials for adsorption with appropriate features to be employed in industrial scale, such as high efficiency and low cost have been used in some decontamination processes. The Advanced Oxidation Processes (AOP) including heterogeneous photocatalysis, have also been used in water treatment, converting the organic pollutants into easily degradable, inert or harmless substances. Multifunctional materials, such as the Layered Double Hydroxides (LDH) and their derivatives, show potential in both adsorptive and photocatalytic processes. In this work the textile azo dye adsorption process using a ZnAl-CO3 LDH and the mixed oxide obtained from thermal treatment at 450 °C were focused. The materials presented interesting features and high removal capacity for the dye. The adsorption isotherms showed good correlation with the Langmuir isotherm model and the calculated parameters revealed that the maximum adsorption capacity of the calcined material was about 6 times higher than the non-calcined material, 1587.1 mg⋅g-1 and 261.8 mg⋅g-1, respectively. The higher adsorption capacity was assigned to the improvement of the textural properties and to the LDH-structure recovery from the calcined precursor. The results showed kinetic control of the process is a chemical adsorption step, and the calculated thermodynamic parameters showed the adsorption process is spontaneous and endothermic. The dye photocatalytic conversion experiments presented that the derivatives of the LDH calcination are promising materials to be used in the AOP. The formation of a ZnAl2O/ZnO nanocomposite from calcination at 850 °C showed the best conversion results from the coupling semiconductors for charge separation strategy that diminish some problems associated with charge carrier recombination and its higher UV absorbance. Thus, the results show the multi-functionality of these materials, giving some light to the discussion about LDH recovery by "memory effect" that remains a topic of intense debate in the literature. / FAPESP: 2013/25043-4

Les procédés dits d'oxydation avancés (POA) permettent la dégradation totale (minéralisation) en milieu aqueux des polluants organiques persistants et/ou toxiques pour l'homme et pour l'environnement. Cette étude porte sur l'application de deux POA principaux : électro-Fenton et photo-Fenton, au traitement des eaux polluées par des colorants de textile. La particularité de ces procédés tient à la génération dans le milieu d'entités oxydantes très réactives, les radicaux hydroxyles (●OH) qui sont capables d'oxyder n'importe quelle polluant organique ou organométallique jusqu'au stade ultime d'oxydation, c'est-à-dire la minéralisation (transformation en CO₂ et H₂O). Dans le cas des colorants étudiés (BB41, BR46 et BY28), il a été montré que le taux de minéralisation par le procédé électro-Fenton dépend des paramètres expérimentaux tels que la concentration du catalyseur, l'intensité du courant appliqué, le pH du milieu, etc.. Cette étude a montré que l'électrolyse du colorant suit une cinétique de pseudo premier ordre. Dans les conditions expérimentales optimales (I = 225 mA et [Fe³⁺]₀ = 0,1 mM), les taux de minéralisation obtenus pour des solutions aqueuses des trois colorants étudiés étaient de 93, 82 et 73% pour le BB41, BR46 et BY28 respectivement après 6 h de traitement. Le taux de minéralisation par le procédé photo-Fenton (UV/Fe³⁺/H₂O₂) est fonction des doses des réactifs utilisés et des rapports R = [H₂O₂]/[Fe³⁺] et R' = [Fe³⁺]/[substrat]. Ainsi, les taux de minéralisation obtenus sont de l'ordre de 93% pour le BB41, 85% pour le BR46 et de 95% pour le BY28 pour une durée de traitement de 5 heures avec des rapports R = 10 et R' = 40. L'étude de la dégradation du colorant BB41 sur une unité pilote utilisant le rayonnement solaire a montré que le procédé hélio-photo-Fenton est très efficace. Ce procédé s'inscrit dans une perspective de développement durable et son fonctionnement est basé sur une énergie renouvelable. Une comparaison des performances de minéralisation d'un mélange de colorants par les deux procédés étudiés par l'estimation de l'énergie électrique consommée a montré que les procédés photo-Fenton et électro-Fenton permettent d'atteindre des taux de minéralisation très importants et que le procédé électro-Fenton semble être favorisé avec non utilisation de réactifs chimiques et une faible consommation d'énergie électrique / Advanced oxidation processes (AOPs) permit the total degradation (mineralization) in aqueous solutions of hazardous organic molecules for human being and for the environment. This study concerns the application of two main AOPs: electro-Fenton, and photo-Fenton, to treatment of wastewater containing toxic and/or persistent organic pollutants such as textile dyes. The characteristic of these processes is due to the generation of very reactive and highly oxidizing species, hydroxyl radicals (●OH) which are able to oxidize any organic pollutant until the ultimate oxidation stage, i.e. mineralization (transformation into CO₂ and H₂O).In the study the aqueous solutions of dyes BB41, BR46 and BY28 have been treated by two selected AOPs. It has been shown that the mineralization rate by electro-Fenton process depends on operating parameters such as catalysis concentration, applied current intensity, pH, etc. It was also observed that e dyes degradation obeys to a pseudo first-order reaction. Under the optimal operating conditions ([Fe³⁺] = 0.1mM, I = 225 mA, pH = 3), electro-Fenton process can lead to an almost mineralization of dyes solutions: 93, 82 and 73% of TOC abatement are obtained for BB41, BR46 and BY28 respectively.The rate of mineralization by the photo-Fenton (UV/Fe³⁺/H₂O₂) is a function of used reagents doses, the ratio R = [H2O2]/[Fe³⁺] and R' = [Fe³⁺]/[substrate]. Thus, mineralization rates obtained are around 93% for the BB41, 85% for BR46 and 95% for BY28 for a treatment time of 5 h with a ratios R = 10 and R' = 40. The study of the degradation of the dye BB41 on a pilot plant using solar radiation showed that the process Helio-photo-Fenton is very effective. This process is part of a sustainable development perspective and its operation is based on renewable energy.A comparison of the mineralization performances of different studied processes in terms of mineralization degree and energy efficiency showed that photo-Fenton and electro-Fenton processes permit to reach high mineralization rate and that the electro-Fenton process can be considered the more efficient technique with no use of chemicals and low energy consumption

As projeções mostram que o Brasil poderá consumir aproximadamente 50 bilhões de litros de biodiesel num futuro próximo. Frente a este cenário, surge a preocupação com tratamento de tamanha quantidade de efluente que pode ser gerado na produção do biodiesel. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de uma série de efluentes. O presente trabalho tem como objetivo tratar águas ácidas de lavagem geradas na produção de biodiesel com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV). Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se determinar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e teor de TiO2. Em seguida, ajustou-se um modelo linear aos dados obtidos (R2 = 0,985). A condição ótima de tratamento foi: pH = 3,3; 20°C; e 0,1 g TiO2 L-1. Foram observadas a remoção de DQO, DBO e COD, a redução do espectro de absorção no ultravioleta, a biodegradabilidade e ecotoxicidade. Tanto o processo fotocatalítico quanto a fotólise foram eficazes na degradação dos compostos presentes no efluente. Alcançou-se aproximadamente 80, 78 e 61% de remoção de DQO, DBO e COD, respectivamente, após 240 min de irradiação. O efluente fotocatalisado apresentou uma melhora marginal na biodegradabilidade. A fotólise não é indicada para o tratamento desse efluente por ter gerado ecotoxicidade a sementes de Lactuca sativa. / Projections show that Brazil may consume approximately 50 billion liters of biodiesel in the near future. In face of this scenario, the treatment of the huge amount of wastewaters that can be generated in the production of biodiesel is a worry. Advanced Oxidation Processes (AOPs) have been studied as a promising alternative for treating several wastewaters. The present work is aimed at treating biodiesel washing acid waters with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV). For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of the independent variables pH, temperature, and TiO2 content. Next, a linear model was fit to the obtained data (R2 = 0,985). The optimum treatment condition was: pH = 3,3; 20°C, and 0.1 g TiO2 L-1. The removal of COD, BOD, and DOC, the reduction of the ultraviolet absorption spectrum, biodegradability and ecotoxicity. Both photocatalysis and photolysis were effective in degrading the compounds present in the wastewater. Removals of approximately 80, 78, and 61% of COD, BOD, and DOC, respectively, were achieved after 240 min of irradiation. The photocatalyzed wastewater showed a marginal improvement in biodegradability. Photolysis is not indicated for treating this wastewater as ecotoxicity towards seeds of Lactuca sativa was generated.

A presença de substâncias recalcitrantes na vinhaça causa inibição da anaerobiose. Pesquisas indicam que a oxidação destas substâncias com ozônio (\'O IND.3\') promova um aumento da biodegradabilidade da vinhaça (DBO5/DQO) de aproximadamente 25%. A introdução de vinhaça pré-ozonizada em reatores anaeróbios resultou em ganhos no rendimento de metano da ordem de 15% (mL\'CH IND.4\'/gDQO removida). Por outro lado, sabe-se que a composição da vinhaça varia bastante de acordo com a matéria-prima, solo, clima e processo industrial empregado para a produção de etanol. Assim, é necessário verificar o efeito da ozonização sobre a biodegradabilidade de uma vinhaça proveniente de uma destilaria brasileira. Além disso, é necessário responder se a quantidade de energia produzida pela combustão do metano adicionalmente gerado por conta da ozonização compensaria a energia consumida por um ozonizador em escala real. Desta forma, esta pesquisa pretendeu avaliar os efeitos da aplicação de ozônio na biodegradabilidade de uma vinhaça bruta proveniente de uma destilaria brasileira, assim como realizar uma avaliação econômica da ozonização em escala real. Procedeu-se a operação de um reator em escala de bancada para ozonização de vinhaça em batelada (0, 2, 4, 6 e 8 horas), com a aplicação das doses de 0, 2, 4, 6 e 8 g \'O IND.3\'/L, respectivamente. A ozonização deu-se em três valores iniciais de pH (4.8, 7 e 9). Os parâmetros avaliados foram: DQO, DBO5, COT, cor, fenóis e Abs254, DBO5/DQO e DQO/COT. De acordo com os resultados, observou-se que a aplicação de 2 g \'O IND.3\'/L elevou a biodegradabilidade da vinhaça em 22% e 10% em pH inicial 4,8 e 7, respectivamente. A avaliação econômica preliminar mostrou que a quantidade de energia elétrica consumida por um ozonizador em escala real seria 6 vezes maior (278.400 kWh) do que aquela possivelmente produzida pela combustão do metano adicionalmente gerado (44.780 kWh). Estes resultados indicam que a ozonização de vinhaça bruta com o objetivo específico de se produzir metano adicional em um reator anaeróbio posteriormente instalado é inviável do ponto de vista econômico. / The presence of recalcitrant substances in the vinasse causes inhibition in anaerobic process. Research indicates that oxidation of these substances with ozone (\'O IND.3\') promotes an increase in biodegradabilidade of vinasse (DBO5/DQO) in approximately 25%. The introduction of vinasse pre-ozonated in anaerobic reactors resulted in gains in the yield of methane on the order of 15% (mL\'CH IND.4\'/gDQO removed). However, it is known that the composition of vinasse varies greatly depending on the raw material, soil, climate and industrial process used to produce ethanol. It is therefore necessary to verify the effect of ozonation on biodegrability of a vinasse from a Brazilian distillery. Moreover, it is also necessary to answer if the amount of energy produced by combustion of methane additionally generated by ozonation would off set the energy consumed by a full-scale ozonator. Thus, this study sought to evalu-ate the effects of ozone on the biodegradability of a raw stillage from a Brazilian distillery, as well as conduct an economic evaluation of a full-scale ozonation. The procedure was the operation of a bench scale reactor for the batch ozonation of vinasse (0, 2, 4, 6 and 8 hours), with the application of 0, 2, 4, 6 and 8 g \'O IND.3\'/L, respectively. The ozonation occurred in three starting values of pH (4.8, 7 and 9). The parameters evaluated were: COD, BOD5, TOC, color, phenols and Abs254, DBO5/DQO and COD / TOC. According to the results, it was observed that the application of 2 g \'O IND.3\'/L increased biodegradability of vinasse in 22% and 10% at initial pH 4,8 and 7, respectively. The preliminary economic assessment showed that the amount of electricity consumed by a full-scale ozonator would be 6 times greater (278.400 kWh) than that energy, possibly produced by combustion of additional methane generated (44.780 kWh). These results indicate that the ozonation of raw vinasse with the specific goal of producing additional methane in an anaerobic reactor later installed, it is unfeasible from an economic perspective.

Os efluentes gerados pelas indústrias têxteis possuem como características elevada DQO, alta concentração de matéria orgânica não-biodegradável e intensa coloração, já que em média 12% do total de corantes utilizados são perdidos durante a produção. Os azo-corantes são os mais utilizados por possuírem uma alta aderência ao tecido, resistência à luz solar e a processos químicos. Estes corantes possuem como agravante o fato de serem quimicamente resistentes aos métodos de tratamentos biológicos convencionais. Os Processos Oxidativos Avançados (POA) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de substâncias tóxicas, refratárias e não-biodegradáveis. O presente trabalho tem como objetivo tratar um efluente de uma indústria têxtil utilizando o processo H2O2/UV para o descoramento dos corantes da família Remazol presentes, otimizando o processo a fim de se obter um efluente com características que facilitem o tratamento biológico. Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se estimar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e concentração inicial de peróxido de hidrogênio. Em seguida, foi possível ajustar-se um modelo polinomial aos dados obtidos. A condição ótima de tratamento para as variáveis independentes foi: pH=12,3; temperatura = 52&deg;C e [H2O2] = 3,1 × 10-4 mol L-1. As variáveis-resposta observadas foram a remoção de cor (por meio da integração da área dos espectros na região do visível) e a concentração de peróxido de hidrogênio residual (método do vanadato de amônio). Para o efluente tratado com H2O2/UV, obteve-se uma remoção de cor de aproximadamente 80%, e para a fotólise direta obteve-se um valor de aproximadamente 75%, ambas com duas horas de irradiação. Para o processo H2O2/UV obteve-se uma cinética de primeira ordem, com constante de velocidade igual a (1,5 &plusmn; 0,36) × 10-2 min-1; para a fotólise, obteve-se uma cinética de segunda ordem com k = (2,3 &plusmn; 0,36) × 10-2 u.a.-1 min-1. A razão DQO/DBO não apresentou variação significativa para ambos os processos, mantendo o efluente dentro da faixa 5,0 < DQO/DBO > 2,5. A análise de carbono total foi concordante com os ensaios de DQO, não havendo mudanças significativas. No entanto, pôde-se observar, por meio de análises cromatográficas, que o processo H2O2/UV, aparentemente, foi responsável por uma maior degradação dos compostos presentes no efluente. / The wastewaters generated by the textile industry are known for their high COD, high concentration of non-biodegradable organic matter, and strong color, once approximately 12% of the dyes are lost during production. Azo dyes are the most used due to their high adherence to the fabrics, resistance to sunlight and to chemical processes. Those dyes have also the drawback of being resistant to conventional biological methods. Advanced Oxidation Processes (AOP) have been studied as a promising alternative for treating toxic, refractory, and non-biodegradable pollutants. The present work is aimed at treating the wastewater of a textile industry by the H2O2/UV process in order to remove the color due to the Remazol dyes present, as well as optimizing the process in order to obtain a wastewater easier to be biologically treated. For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of independent variables pH, temperature, and hydrogen peroxide concentration. Next, a polynomial model was fit to the obtained data. The optimum treatment condition was: pH = 12.3; temperature = 52&deg;C, and [H2O2] = 3.1 × 10-4 mol L-1. The response variables were color removal (measured by the area under the spectra obtained in the visible region) and the residual concentrations of H2O2 (vanadate method). Color removals of approximately 80 and 75% were achieved, for H2O2/UV and direct photolysis, respectively, both after two hours of irradiation. The decolorization kinetics of the H2O2/UV process followed a first order model, with a constant (k) of (1.5 &plusmn; 0.36) × 10-2 min-1, while the effluent treated with the direct photolysis showed a second order behavior, with k = (2.3 &plusmn; 0.36) × 10-2 u.a.-1 min-1. The COD/BOD ratio remained practically unchanged for both process, in the range of 5.0 < COD/BOD > 2.5. COT analyses were in agreement with COD ones, with no significant changes. However, it could be observed in the chromatographic analyses that the H2O2/UV process, apparently, was responsible for a greater degradation of the compounds present in the studied wastewater.

Um dos bens mais preciosos da Humanidade é a água. Embora ela seja abundante no planeta, grande parte é imprópria para o consumo humano. E, devido ao crescimento populacional intenso, à concentração urbana e à poluição dos corpos d\'água superficiais e subterrâneos, a quantidade de água em condições para consumo vem se reduzindo em taxas alarmantes. Recentemente, um dos tipos mais comuns de contaminação dos corpos d´água tem sido a presença de cianotoxinas. Atualmente, não existe um estado brasileiro que não tenha problemas com florações excessivas de algas e os correspondentes transtornos causados às concessionárias que operam as estações de tratamento. Tem-se apontado que esse fato é devido principalmente ao aporte de nitrogênio e fósforo derivado do uso indiscriminado de detergentes e fertilizantes. O presente estudo tem como objetivo investigar a aplicação da fotocatálise heterogênea solar (TiO2 como fotocatalisador) na destruição da [D-Leu]-Microcistina-LR, potente toxina de ampla ocorrência nas florações de cianobactérias. A [D-Leu]-Microcistina-LR foi extraída de uma cultura de Microcystis &aelig;ruginosa. Foi utilizado um reator de placa plana de vidro recoberta com TiO2 para os estudos de degradação. Além disso, a irradiância durante os experimentos solares foi medida com o uso de espectrorradiômetro. Após os ensaios de degradação, a concentração da toxina foi determinada por CLAE. A cinética de mineralização da solução tratada foi determinada através de análises de COT. A toxicidade aguda e crônica do efluente foi quantificada através de análises utilizando camundongos e ensaios in vitro de inibição da proteína fosfatase. A partir dos experimentos realizados, pôde-se observar que foi necessário um tempo de tratamento de 150 min para que a concentração da microcistina fosse reduzida aos valores exigidos por lei (de 10 para 1 &mu;g L-1). Outra constatação muito importante que pôde ser feita é que a fotocatálise heterogênea solar foi eminente destrutiva, não só para a toxina, mas também para os demais componentes do extrato e dos compostos de degradação gerados. Obteve-se uma remoção de carbono de aproximadamente 90% com 90 min de exposição ao Sol. Além disso, os testes de toxicidade utilizando camundongos mostraram que o efeito agudo causado pela amostras iniciais foi eliminado; entretanto, os testes utilizando a enzima fosfatase indicaram que podem ter sido formados subprodutos que produzam um efeito crônico em mamíferos. Os experimentos realizados apontam para a viabilidade do uso da fotocatálise heterogênea solar para o tratamento de águas contaminadas pela [D-Leu]-Microcistina-LR, não só devido à sua destruição, mas também à grande remoção de matéria orgânica que pode ser alcançada. / One of the most precious assets of mankind is the water. Although it is abundant in the planet, the majority of it is not suited for human consumption. Due to the intense population growth, to the urban concentration, and to the pollution of surface water bodies and ground water, the amount of freshwater is decreasing at alarming rates. Recently, a common type of water bodies\' contamination is the presence of cyanotoxins. Presently, all over Brazil there are records of excessive algae blooms, with the corresponding nuisances caused to the companies that run water treatment stations. This fact is thought to be a result of nitrogen and phosphorus inputs due to the indiscriminate use of detergents and fertilizers. The purpose of the present study is to investigate the use of solar heterogeneous photocatalysis (TiO2 as the photocatalyst) for the destruction of [D-Leu]-Microcystin-LR, powerful toxin of widespread occurrence within cyanobacteria blooms. The [D-Leu]-Microcystin-LR was extracted from a culture of Microcystis &aelig;ruginosa. It was used a flat plate glass reactor covered with TiO2 for the degradation studies. The irradiance was measured during the experiments with aid of a spectrum radiometer. After the degradation experiments, the toxin concentration was determined by HPLC. The mineralization kinetics was determined by TOC analyses. The acute and chronic toxicities were quantified using mice and phosphatase inhibition in vitro assays. From the performed experiments, it was determined that 150 min are necessary to reduce the toxin concentration to the value demanded by law (from 10 to 1 &mu;g L-1). Another important finding is that the solar heterogeneous photocatalysis was really destructive process, not only for the toxin, but also for the other extract components and degradation products generated. A mineralization degree of 90% was achieved with 90 min of exposure to the sun. Moreover, toxicity tests using mice have shown that the acute effect caused by the initial sample was removed. However, tests using the phosphatase enzyme indicated that it may be formed products capable of inducing chronic effects on mammals. The performed experiments indicate the feasibility of using solar heterogeneous photocatalysis for treating contaminated with [D-Leu]-Microcystin-LR, not only due to its destruction, but also to the significant removal of organic matter that can be achieved.

A clarificação do caldo de cana-de-açúcar consiste em uma das etapas mais importantes dentro de todo o processo de produção de açúcar, isso porque, é a cor do açúcar final que determina seu preço de comercialização no mercado, bem como sua qualidade. Porém, além de ter um processo de redução de cor, que ao final apresente um açúcar de qualidade, é necessário que este processo não gere resíduos, nem para o meio ambiente, nem nenhum resíduos tóxicos que esteja presente no produto final e que venha prejudicar a saúde do consumidor. Desta forma, a busca por processos alternativos à sulfitação - que é a atual operação de clarificação do caldo de cana-de-açúcar na produção de açúcar cristal branco - tornou-se mais frequente. Tais processos são conhecidos como processos oxidativos avançados(POA) e, entre eles está o uso de ozônio. Diante deste cenário avaliaram-se as melhores condições de pH, temperatura e dosagem de ozônio para a redução da cor ICUMSA do caldo de cana-de-açúcar, obtendo como condições ótimas para pH entre 1,64 a 5,0, temperaturas de 50 a 70 °C e dosagens de ozônio entre 1,34 mg O3/min a 3,82 mg O3/min. O estudo cinético da redução da cor ICUMSA do caldo de cana-de-açúcar ozonizado permitiu observar maiores reduções de cor ICUMSA após 60 min de reação, contudo a exposição do caldo a longos períodos, em pH baixos (1,64 e 3,0) associados a altas temperaturas (50 e 70 °C) levou a hidrólise da sacarose em glicose e frutose, o que inviabilizaria o processo. As análises por espectrometria de massas permitiram observar que a redução nos teores de cor ICUMSA das amostras de caldo de cana-de-açúcar ozonizadas não está associadaà eliminação das partículas promotoras de cor, mas sim da precipitação destas partículas, uma vez que não foram identificados novos compostos nas amostras analisadas, mas sim umavariação nas concentrações destes compostos, identificados como lipídios. Além de favorecer a redução da cor ICUMSA do caldo, o ozônio também se apresentou como um agente antimicrobiano, reduzindoa presença de bactérias e fungos nas amostras de caldo tratado. Aanálise em redes neurais artificiais (RNA) mostrou um bom ajuste na maioria dos casos apresentados e indicou que a variável Brix%caldo apresentou maior influência na redução da cor ICUMSA e o tempo a variável que apresentou a menor influência. / Clarification of the sugarcane juice is one of the most important steps within the entire sugar production process, so why is the color of the final sugar that determines its trading price in the market as well as its quality. However, besides having a color reduction process, which ultimately makes a quality sugar, it is necessary that this process does not generate waste or to the environment, and no toxic residues are present in the final product and that may harm consumer health. Thus, the search for alternative processes to sulfite - which is the current operating clarification of sugarcane juice in white crystal sugar production - has become more frequent. Such processes are known as advanced oxidation processes (AOP), and among them is the use of ozone. In this scenario evaluated the best conditions of pH, temperature and ozone dosing for reducing ICUMSA color of sugarcane juice, optimal conditions for obtaining such pH between 1.64 to 5.0, temperatures from 50 at 70 °C and ozone O3 dosages between 1.34 mg/min to 3.82 mg O3/min. The kinetic study of the reduction of ICUMSA color of sugarcane juice ozonized allowed to observe greater reductions ICUMSA color after 60 min of reaction, however the exposure of the juice long periods at low pH (1.64 and 3.0) associated with high temperatures (50 to 70 °C) led to hydrolysis of sucrose to glucose and fructose, which would make the process. Analysis by mass spectrometry allowed to observe that the reduction in ICUMSA color content of sugarcane ozonated juice samples not associated with the elimination of promoting particles color, but the precipitation of these particles, since they were not novel compounds identified in the samples, but a variation in concentration of these compounds, identified as lipids. In addition to further reduce the ICUMSA color of juice, ozone is also presented as an antimicrobial agent, reducing the presence of bacteria and fungi on the treated juice samples. The analysis on artificial neural networks (ANN) showed good fit in most cases presented and indicated that the variable Brix%juice showed greater influence in reducing ICUMSA color and time the variable that had the least influence.

As projeções mostram que o Brasil poderá consumir aproximadamente 50 bilhões de litros de biodiesel num futuro próximo. Frente a este cenário, surge a preocupação com tratamento de tamanha quantidade de efluente que pode ser gerado na produção do biodiesel. Os Processos Oxidativos Avançados (POAs) têm sido estudados como uma alternativa promissora para o tratamento de uma série de efluentes. O presente trabalho tem como objetivo tratar águas ácidas de lavagem geradas na produção de biodiesel com a fotocatálise heterogênea (TiO2/UV). Para tanto, elaborou-se um planejamento experimental, com a finalidade de se determinar os efeitos das variáveis independentes pH, temperatura e teor de TiO2. Em seguida, ajustou-se um modelo linear aos dados obtidos (R2 = 0,985). A condição ótima de tratamento foi: pH = 3,3; 20&deg;C; e 0,1 g TiO2 L-1. Foram observadas a remoção de DQO, DBO e COD, a redução do espectro de absorção no ultravioleta, a biodegradabilidade e ecotoxicidade. Tanto o processo fotocatalítico quanto a fotólise foram eficazes na degradação dos compostos presentes no efluente. Alcançou-se aproximadamente 80, 78 e 61% de remoção de DQO, DBO e COD, respectivamente, após 240 min de irradiação. O efluente fotocatalisado apresentou uma melhora marginal na biodegradabilidade. A fotólise não é indicada para o tratamento desse efluente por ter gerado ecotoxicidade a sementes de Lactuca sativa. / Projections show that Brazil may consume approximately 50 billion liters of biodiesel in the near future. In face of this scenario, the treatment of the huge amount of wastewaters that can be generated in the production of biodiesel is a worry. Advanced Oxidation Processes (AOPs) have been studied as a promising alternative for treating several wastewaters. The present work is aimed at treating biodiesel washing acid waters with heterogeneous photocatalysis (TiO2/UV). For that purpose, an experimental design was performed to assess the effects of the independent variables pH, temperature, and TiO2 content. Next, a linear model was fit to the obtained data (R2 = 0,985). The optimum treatment condition was: pH = 3,3; 20&deg;C, and 0.1 g TiO2 L-1. The removal of COD, BOD, and DOC, the reduction of the ultraviolet absorption spectrum, biodegradability and ecotoxicity. Both photocatalysis and photolysis were effective in degrading the compounds present in the wastewater. Removals of approximately 80, 78, and 61% of COD, BOD, and DOC, respectively, were achieved after 240 min of irradiation. The photocatalyzed wastewater showed a marginal improvement in biodegradability. Photolysis is not indicated for treating this wastewater as ecotoxicity towards seeds of Lactuca sativa was generated.

This thesis aims at two different goals. First, a uniform presentation of the major relevant research results on EAOP-based expressive aspects. We motivate that these instantiations enable aspects to be defined more concisely and provide better support for formal reasoning over AO programs than standard atomic approaches and other proposed non-atomic approaches. Concretely, four groups of results are presented in order to substantiate these claims: 1. The EAOP model, which features pointcuts defined over the execution history of an underly- ing base program. We present a taxonomy of the major language design issues pertaining to non-atomic aspect languages, such as pointcut expressiveness (e.g., finite-state based, turing- complete) and aspect composition mechanisms (e.g., precedence specifications vs. turing- complete composition programs). 2. Support for the formal definition of aspect-oriented programming based on different seman- tic paradigms (among others, operational semantics and denotation semantics). Furthermore, we have investigated the static analysis of interactions among aspects as well as applicability conditions for aspects. The corresponding foundational work on AOP has also permitted to investigate different weaver definitions that generalize on those used in other approaches. 3. Several instantiations of the EAOP model for aspects concerning sequential program execu- tions, in particular, for component-based and system-level programming. The former has re- sulted in formally-defined notions of aspects for the modification of component protocols, while the latter has shown, in particular that expressive aspects can be implemented in a performance- critical domain with negligible to reasonable overhead. 4. Two instantiations of the EAOP model to distributed and concurrent programming that signifi- cantly increase the abstraction level of aspect definitions by means of domain-specific abstrac- tions.