Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sida acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas.O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc. / This work presents an alternative configuration for sea, and brackish water desalination by reverse osmosis and electricity generation, resorting to wind energy. It is a physical model that allows the storage of sea or brackish water as gravitational potential energy, through its pumping to a reservoir located at a certain height. The water pumping is done resorting to wind energy. Once the water is stored in the reservoir, its gravitational potential energy GPE is used for its desalination or/and for electricity generation. The referred model is similar to a group of piston pumps. The pistons have a special shape so that it is possible to achieve the high pressures that are enough, either for water desalination by reverse osmosis or for electricity generation with Pelton turbines. The alternated movement of the pistons is achieved with the energy transfer from the stored water (GPE), through a system of pulleys and counterweights. Thus, to prove that the model is capable of transforming the GPE at low pressure (below 2 bar) into kinetic energy of a flux with high pressure (over 55 bar) is the main focus of this work. Targeting that focus, a prototype was constructed with the objective of demonstrating the technical viability of the proposal. Images of the prototype will be shown in this work. In respect of reverse osmosis, the referred configuration differs from the conventional in desalination plants that use the method, in that it incorporates the use of GPE. With the proposed model, one achieves a flux at the inlet of the membranes (or at the exit of the injector of the Pelton turbine) with enough pressure for reverse osmosis (or for electricity generation). In respect of the harvesting of wind energy for water pumping, the model is divided into two systems. The first system (system 1), uses the traditional windmills and the second one (system 2), uses wind generators.In respect of the harvesting of wind energy for water pumping, the model is divided into two systems. The first system (system 1), uses the traditional windmills and the second one (system 2), uses wind generators. It is carried out a comparison between the two systems based on some parameters such as occupied area, versatility and so on.

A escassez de água nos grandes centros urbanos deve se agravar nos próximos anos. Novas fontes de água são necessárias para suprir a demanda. Nas cidades não há disponibilidade de terrenos para construção de estações de tratamento de águas e esgotos convencionais. Por isso, são necessários novos processos de tratamento. Processos de separação por membranas como osmose reversa e eletrodiálise são usados na dessalinização de águas e efluentes. Para a realização do estudo foi montada unidade de eletrodiálise em escala de laboratório. Na montagem selecionaram-se equipamentos que fossem resistentes à salinidade das soluções. As bombas magnéticas deveriam, ainda, superar a perda de cargas causada pelas membranas. As membranas foram adquiridas no exterior; os equipamentos, no mercado local. Os experimentos foram realizados em duas etapas: exploratória e comparativa. Eles seguiram os planejamentos de fatorial e do tipo Doehlert, respectivamente. Estudou-se a dessalinização de soluções aquosas unitárias (NaCl, Na2SO4, MgCl2 e KCl), com salinidade similar à água marinha (3,5%). Obtiveram-se como respostas os fluxos de sal, de água e consumo de energia em função dos fatores envolvidos no processo. Análises estatísticas propiciaram relacionar os fatores estudados com os resultados empíricos. Os fluxos salinos são proporcionais às densidade de corrente aplicadas e não apresentaram diferenças significativas entre si. Observou-se que o fluxo de água é relevante pelo mecanismo de solvatação de íons removidos e pela osmose. O consumo de energia é proporcional à densidade de corrente e maior para os sais bivalentes. / Water shortage in urban centers is expected to get worse in the next years. New water sources are necessary to meet demand. At urban area there are no available lands to build conventional water and sewage treatment plants. Therefore, new treatment processes are needed. Membrane processes like reverse osmosis and electrodialysis are used in water and wastewater desalination. A lab-scale electrodialysis unit was assembled for the study, based on a stack of electrodialysis membranes and support components that are capable of resisting solution salinity. The membrane stack was imported; the other equipment, obtained locally. The experiments were divided in two phases: exploratory and comparative. The experiments followed factorial and Doehlert designs, respectively. The desalination of aqueous solutions containing different inorganic salts (NaCl, Na2SO4, MgCl2 e KCl) in seawater salinity (3.5% mass) was studied. The responses were the salt and water fluxes and energy consumption in function of the processes variables selected. By means of a statistical analysis, it was possible to obtain the correlations for the studied factors based on the experimental results. The salt fluxes are proportional to the applied current density and they are not significantly different for the salts included in the study. It was observed that the water fluxes are relevant due to solvation of removed ions and osmosis. The energy consumption is proportional to current density and is larger for bivalent salts.

Hidratos de gás são importantes em questões que vão desde o bloqueio de tubulações na indústria de produção de óleo e gás, até o sequestro de dióxido de carbono, transporte de gás natural, dessalinização de água salgada e purificação de água contaminada. A fim de investigar estes campos e aplicações, necessita-se determinar inicialmente a temperatura e pressão nas quais os hidratos se formam. Isto pode ser feito por meio de experimentos de formação e/ou dissociação de hidratos, bem como utilizando-se de modelos termodinâmicos, correlações empíricas e métodos computacionais. Estudou-se nesse trabalho o desempenho da PC-SAFT na modelagem da fase fluida no equilíbrio da formação de hidratos, comparando seus resultados com a equação de Peng-Robinson e o modelo proposto por Klauda e Sandler. Para a molécula de água, em especial, avaliaram-se as configurações possíveis para o esquema de associação. Para a fase hidrato, avaliou-se a equação de van der Waals e Platteuw (vdWP), e levou-se em conta o efeito das cascas adicionais na estimativa da constante de Langmuir. Por fim, foram propostas duas equações com termos ajustáveis para a fugacidade da água na fase hidrato em função da temperatura, uma linear e outra quadrática, para utilização conjunta com a equação PC-SAFT. Para comparação, quando possível os sistemas foram avaliados com auxílio do software CSMGem. A utilização da equação PC-SAFT em conjunto com as expressões propostas resultou na melhor predição da pressão de equilíbrio em temperaturas determinadas. / Gas hydrates are important for issues that include flow assurance in oil and gas industries, carbon sequestration, natural gas transport, seawater desalinization, and purification of contaminated water. To investigate those fields and applications, temperature and pressure in which hydrates are formed must be determined. This can be done through hydrate formation and/or dissociation experiments, as well as through thermodynamic models, empirical correlations, and computational methods. In this work, the performance of the PC-SAFT in modeling the fluid phase in hydrate phase equilibrium was investigated. Its results were compared to the Peng-Robinson equation of state and to the model proposed by Klauda and Sandler. For the water molecule, different association schemes were considered. For the hydrate phase, the van der Waals and Platteuw (vdWP) equation was used. The effect of additional shells in the estimation of the Langmuir constant was assessed. Finally, equations for water fugacity in hydrate phase, as a function of temperature, were proposed. These equations were intended to be used with the PC-SAFT equation of state, and both linear or quadratic equations were considered. For comparison, when possible the software CSMGem was used to compute the equilibrium conditions. The use of the PC-SAFT EOS, along with the proposed equations, resulted in a better prediction of the equilibrium pressure as a function of temperature.

Grande parte da população rural do Semiárido brasileiro sofre com problemas de acesso à água de qualidade. A exploração da água subterrânea representa uma das principais alternativas para o abastecimento dessa parcela da população, mas muitas vezes os poços perfurados encontram-se longe da rede elétrica. A região apresenta abundante recurso solar e, assim, essa dificuldade poderia ser contornada com a utilização de sistemas fotovoltaicos de bombeamento. Mas, além da questão da energia para o funcionamento dos sistemas de bombeamento, pelo fato da maior parte do Semiárido estar localizada sobre escudo cristalino, muitos poços apresentam água com altos níveis de salinidade, o que inviabiliza a utilização desses mananciais para o fornecimento de água potável ou faz com que a população rejeite seu consumo, por conta do gosto. O presente trabalho tem como objetivo verificar se a adaptação de sistemas de dessalinização de pequeno porte disponíveis comercialmente a sistemas fotovoltaicos domiciliares pode potencializar a difusão dos sistemas fotovoltaicos de bombeamento em poços de água com alto teor de sais dissolvidos e se essa opção pode representar uma alternativa de fornecimento de água para a população rural de áreas com problemas de salinização dos mananciais de abastecimento. A opção analisada consiste em um sistema duplo de fornecimento de água, com tratamento do tipo ponto de uso da água para consumo humano. Foi verificado que os sistemas de dessalinização atualmente disponíveis no mercado podem funcionar acoplados a geradores fotovoltaicos e utilizados para fornecimento de água potável a partir de água salobra. / Much of the rural population of the Brazilian Semiarid region suffers from problems related to access of improved water quality. The exploitation of ground water is the main alternative for water supply solutions regarding this population, but often the boreholes are away from power lines. The region has abundant solar source and therefore this problem could be overcome with the use of photovoltaic pumping systems. Beyond the issue of energy for operation of the borehole systems, considering that most of the semiarid region is located on crystalline shield, many boreholes have water with high level of salinity, which hinder their use for drinking water supply solutions, as the population rejects the water because of its taste. This study aims to determine whether the adaptation of commercially available small household desalinization systems adapted to photovoltaic systems can enhance the diffusion of photovoltaic pumping systems of boreholes with high concentrations of dissolved salt, by proposing this water supply solution as an alternative for water supply systems in rural areas with problems of salinization of the main water sources. The proposed technical solution consists of a dual water supply system with the use a point of use water treatment for human consumption. It was found that desalination systems available on the market can operate coupled to photovoltaic generators and used to supply drinking water from brackish water.

O presente trabalho avaliou o desempenho de um sistema de pré-tratamento para água do mar constituído por um filtro lento de areia, com uma etapa prévia de filtração por um filtro de discos. O sistema demonstrou eficiência na remoção de fatores causadores de fouling em membranas de osmose reversa, removendo aproximadamente 97% dos sólidos suspensos totais presentes na água bruta, e gerando um filtrado com turbidez entre 0.1 e 0.2 UNT. As concentrações de microrganismos e AOC, principais fatores causadores da formação de biofouling, foram ambas reduzidas em cerca de 90%. Em sistemas de dessalinização de água do mar por osmose reversa, o pré-tratamento da água de alimentação constitui a principal estratégia no controle da formação do biofouling, que é gerado pelo estabelecimento de biofilmes sobre a superfície da membrana. A formação de biofouling gera impacto no desempenho do processo de osmose reversa e nos custos de operação. / This study evaluated the performance of a pretreatment system for seawater comprising of a slow sand filter, with a preliminary stage of filtration by disc filtration system. The system proved to be efficient in removing factors causing fouling in reverse osmosis membranes removing around 97% of the total suspended solids present in the raw water, and yielding a filtrate with turbidity between 0.1 and 0.2 NTU. The bacterial concentrations and AOC, main factors causing biofouling formation, were both reduced by about 90%. In seawater reverse osmosis systems, pretreatment of the feeded water is the main strategy to control biofouling, which is formed by the establishment of biofilms on a membrane surface. The biofouling formation produces an impact in the performance of the reverse osmosis process and operating costs.

Este trabalho apresenta uma configuração alternativa para a dessalinização de água e geração de energia elétrica com recurso à energia eólica. Trata-se de um modelo físico que permite armazenar água do mar ou água salobra sob a forma de energia potencial gravitacional, através do seu bombeamento até um reservatório a uma determinada altura. O bombeamento é feito com o recurso à energia do vento. Uma vez, tendo a água sida acumulada no reservatório, sua energia potencial gravitacional EPG é usada para a sua dessalinização ou/e para a geração de eletricidade. O referido modelo é semelhante a um grupo de bombas de pistões. Os pistões possuem formato especial de modo que se consiga obter pressões elevadas suficientes quer para a dessalinização de água por osmose reversa, quer para a geração de eletricidade através de turbinas Pelton. Consegue-se o movimento alternado dos pistões a partir da transferência da energia da água acumulada (EPG) através dum sistema de roldanas e contrapesos. Assim sendo, provar que o modelo é capaz de transformar a EPG de baixa pressão (inferior a 2 bar) em energia cinética de um fluxo com alta pressão (superior a 55 bar) se apresenta como o foco principal deste trabalho. Com esse foco em mira, construiu-se um protótipo com o objetivo de demonstrar a viabilidade técnica da proposta. Imagens do protótipo são apresentadas neste trabalho. Em relação à osmose reversa, a referida configuração difere do que é convencional em plantas de dessalinização que usam esse processo, pelo fato de contemplar o uso de EPG. Com o modelo proposto, consegue-se um fluxo à entrada dos módulos de membrana (ou à saída do injetor da turbina Pelton) com pressão suficiente para a osmose reversa (ou para geração de eletricidade). Em relação à captação da energia eólica para o bombeamento de água, o modelo é divido em dois sistemas.O primeiro (sistema 1) usa cataventos tradicionais e o segundo (sistema 2) aerogeradores. É feita a comparação qualitativa entre os dois sistemas com base em alguns parâmetros tais como área ocupada, versatilidade etc. / This work presents an alternative configuration for sea, and brackish water desalination by reverse osmosis and electricity generation, resorting to wind energy. It is a physical model that allows the storage of sea or brackish water as gravitational potential energy, through its pumping to a reservoir located at a certain height. The water pumping is done resorting to wind energy. Once the water is stored in the reservoir, its gravitational potential energy GPE is used for its desalination or/and for electricity generation. The referred model is similar to a group of piston pumps. The pistons have a special shape so that it is possible to achieve the high pressures that are enough, either for water desalination by reverse osmosis or for electricity generation with Pelton turbines. The alternated movement of the pistons is achieved with the energy transfer from the stored water (GPE), through a system of pulleys and counterweights. Thus, to prove that the model is capable of transforming the GPE at low pressure (below 2 bar) into kinetic energy of a flux with high pressure (over 55 bar) is the main focus of this work. Targeting that focus, a prototype was constructed with the objective of demonstrating the technical viability of the proposal. Images of the prototype will be shown in this work. In respect of reverse osmosis, the referred configuration differs from the conventional in desalination plants that use the method, in that it incorporates the use of GPE. With the proposed model, one achieves a flux at the inlet of the membranes (or at the exit of the injector of the Pelton turbine) with enough pressure for reverse osmosis (or for electricity generation). In respect of the harvesting of wind energy for water pumping, the model is divided into two systems. The first system (system 1), uses the traditional windmills and the second one (system 2), uses wind generators.In respect of the harvesting of wind energy for water pumping, the model is divided into two systems. The first system (system 1), uses the traditional windmills and the second one (system 2), uses wind generators. It is carried out a comparison between the two systems based on some parameters such as occupied area, versatility and so on.

O crescimento acelerado da população mundial e o consequente aumento da produção de bens de consumo tem impulsionado uma crise na disponibilidade de recursos naturais, principalmente os hídricos. Diante da escassez de recursos hídricos, processos de tratamento de efluentes industriais e domésticos que visam o descarte zero de líquido (ZLD - Zero Liquid Discharge) vêm sendo cada vez mais estudados. Atualmente, diversos processos têm sido empregados com este propósito. No entanto, ainda há a geração, juntamente com a água recuperada, de uma corrente composta por uma solução salina concentrada, cuja composição normalmente é constituída por diferentes tipos de sais inorgânicos. Uma das formas de alcançar o descarte zero de líquidos é por meio da implementação de um processo adicional de separação, sendo a cristalização evaporativa considerada viável para essa finalidade. O emprego deste processo é limitado ao controle das características morfológicas das partículas obtidas, visto que estas influenciam diretamente na efetividade de separação dos processos subsequentes à cristalização (filtração, centrifugação). Além disso, efluentes industriais são soluções complexas, e a utilização da cristalização envolve a presença de mais de um sal em solução (co-cristalização). Este processo é pouco investigado na literatura científica, logo, a determinação de condições de processos visando controlar a características destas partículas não é trivial. Neste trabalho, foram estudados o efeito da taxa de evaporação e da presença de sementes na morfologia, composição, tamanho e hábito de partículas de cloreto de sódio e sulfato de cálcio obtidas por co-cristalização evaporativa em bateladas. Os resultados serviram para a determinação de parâmetros de operação para a co-cristalização visando a obtenção de partículas com elevado tamanho médio e baixa dispersão de tamanhos. Taxas de evaporação elevadas favoreceram a obtenção de aglomerados de partículas. A presença de sulfato de cálcio em solução resultou em partículas maiores, menos polidispersas e com menor grau de aglomeração. Tal resultado foi considerado positivo, visto que, estas características são desejáveis para a separação dos cristais da solução mãe. Foi também observado que as sementes de hemihidrato atuam inibindo a aglomeração dos cristais de NaCl. O aumento da quantidade de sementes destes sais culminou na obtenção de partículas menos aglomeradas, porém houve um alargamento das distribuições de tamanho de partículas. Nos experimentos em que foram utilizadas sementes de ambos os sais, o mesmo efeito na aglomeração foi observado. Em todos os experimentos com semeadura de hemihidrato, foi observada a aglomeração deste sal com o NaCl, que foi intensificada com o aumento da taxa de evaporação e com o aumento da concentração de sementes. Foi identificada a possibilidade de recuperação de ambos os sais e obtenção - em determinadas condições - de mais de 90% do NaCl com até 99,50% de pureza. / The accelerated growth of the world population and the consequent increase in the production of consumer goods, has driven to a crisis in the availability of natural resources, especially water. Due to the scarcity of water resources, industrial and domestic wastewater treatment processes that aim the Zero Liquid Discharge (ZLD) have been increasingly studied. Nowadays, several processes have been used for this purpose. However, in all of them, there is still the generation of a brine composed of a concentrated salt solution, concomitantly with the recovered water, whose composition is normally constituted by different types of inorganic salts. One way to achieve the ZLD is through the implementation of an additional separation process, for which the evaporative crystallization is considered technically viable for this purpose. The use of this process is limited to the control of the morphological characteristics of the particles obtained, since this influences directly the separation effectiveness of the downstream processes to crystallization (filtration, centrifugation). Besides, industrial effluents are complex solutions and its crystallization involves the presence of more than one salt in solution (cocrystallization). This process is still not well investigated on scientific literature, thus, the determination of process conditions aiming to control the characteristics of these particles is not trivial. In this work, the effect of the evaporation rate and the presence of seeds on the morphology, composition, size and habit of sodium chloride and calcium sulfate particles obtained by batch evaporative co-crystallization were studied. The results were used to determine the operating parameters for the cocrystallization in order to obtain particles with high average size and narrow dispersion of sizes. High evaporation rates favored the obtaining of agglomerated particles. The presence of calcium sulfate in solution resulted in larger particles, less polydisperse and with less degree of agglomeration. Such result was considered positive, since, these characteristics are desirable for the separation of the crystals from the solution. Seeds of hemihydrate inhibited the agglomeration of the NaCl crystals. The increase in seed load of hemihydrate culminated in obtaining less agglomerated particles, but there was an increase in particle size distributions. In the experiments in which seeds of both salts were used, the same effect in the agglomeration was observed. In all experiments with seeds of hemihydrate, agglomeration of this salt with NaCl was observed, which was intensified with increasing evaporation rate and increasing seed amount. It was identified the possibility of recovery of both salts and, for certain conditions, obtaining more than 90% of NaCl with up to 99.50% purity.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-09-14T11:45:03Z No. of bitstreams: 1 ARLEIDE RICARTE DE OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 4819651 bytes, checksum: 1cc38913961211c387807eb81998c764 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-14T11:45:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARLEIDE RICARTE DE OLIVEIRA - TESE (PPGEP) 2007.pdf: 4819651 bytes, checksum: 1cc38913961211c387807eb81998c764 (MD5) Previous issue date: 2007-08-31 / Capes / A falta de água potável em algumas localidades do mundo, mais precisamente no semi-árido, é um problema de caráter secular, agravado pela poluição, distribuição irregular e existência de águas subterrâneas de utilização bastante limitada por causa dos altos índices de salinidade. Por outro lado, essas regiões possuem um grande potencial de irradiação solar que favorece a utilização de painéis fotovoltaicos, principalmente em locais distante da rede elétrica. Visando melhorar a qualidade de vida e minimizar o problema da falta de água potável nessas regiões, esse trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de um protótipo de equipamento para fins de dessalinizar águas salobras via osmose inversa, fazendo uso de um gerador fotovoltaico com a utilização de um circuito eletrônico, no qual substitui acumuladores de carga (baterias). Com o uso do circuito eletrônico foi possível produzir água potável sem a necessidade da utilização de acumuladores de carga (baterias) e sem danificar o motor-bomba. A ausência do banco de baterias proporciona uma redução dos custos e da necessidade de manutenção; mas o sistema torna-se subordinado às condições instantâneas da radiação solar e da temperatura ambiente. Esse sistema foi instalado no Laboratório de Referência em Dessalinização (LABDES), na Universidade Federal de Campina Grande. O desempenho do sistema foi avaliado com soluções de cloreto de sódio com concentração de 1.000 mg/L e 2.500 mg/L e água de poço com concentração de 3.800 mg/L. As variáveis de medidas, como: tensão, corrente, vazão e pressão foram obtidas em tempo real no Software Data Aquisition, através de sensores elétricos. A partir desses dados foram avaliados os seguintes parâmetros: potência elétrica, vazão do permeado e do concentrado, recuperação e consumo de energia por m3 de água produzida. As condições meteorológicas e as concentrações da água de alimentação influenciam diretamente na pressão, e consequentemente na produção de água. Mesmo com a grande variação de tensão em função da irradiação solar, o sistema mostrou condições técnicas de produzir 0,25 m3/h de água dessalinizada. A pressão máxima obtida foi de 8,2 kgf/cm2. O balanço econômico, que representa o custo-benefício de implantação, operacional e manutenção para atender comunidades isoladas, mostrou que o menor custo de água dessalinizada é obtido quando o sistema de dessalinização é instalado em localidade na qual já possui o poço tubular e um local para servir de abrigo para o sistema de dessalinização. Para essas localidades é viável o uso de painéis fotovoltaicos. / The lack of drinking water in some places of the world, more precisely in the semi-arid region of Brazil, is an old problem, worsened by the pollution, irregular distribution and high salinity of underground waters. On the other hand, those areas possess a great solar irradiation rate that favors the use of photovoltaic panels, mainly where the electric net is not available. Seeking to improve the life quality and to minimize the problem of the lack of drinking water in those areas, the objective of this work is to study and evaluate an osmosis reverse desalination system, using photovoltaic solar energy coupled to an electronic circuit. This electronic circuit replaces the use of batteries without damaging the motor-bomb. The absence of batteries provides a reduction of the cost and maintenance need; but the system is subordinated to the instantaneous conditions of the solar radiation. This system was installed at the Reference Laboratory of Desalination (LABDES) in the Federal University of Campina Grande. The system was evaluated with sodium chloride solutions of 1,000 and 2,500 mg/L NaCl concentrations, and a well water of 3,800 mg/L TDS concentration. The meteorological conditions and the concentrations of the feeding water influence directly the applied pressure and consequently the permeate production. Even with the intermittent energy delivered by the solar photovoltaic panels, the desalination system showed good technical conditions to produce 0.25 m3/h of potable water. The economical statements , that the implantation cost-benefit represents, operational and maintenance to take care of isolated communities, showed that the lesser desalinizaded water cost is gotten when the desalination system is installed in locality in which already possesss the well and a place to serve of shelter for the desalination system. For these localities the use of photovoltaics panels is viable.

Submitted by Edileide Reis (leyde-landy@hotmail.com) on 2013-04-23T12:03:04Z No. of bitstreams: 1 Joilma Menezes.pdf: 1646474 bytes, checksum: 55d6d57db450f3ab1ef86b3ac1a50087 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-04-23T12:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Joilma Menezes.pdf: 1646474 bytes, checksum: 55d6d57db450f3ab1ef86b3ac1a50087 (MD5) Previous issue date: 2009 / Para tornar potáveis águas salobras ou salinas, é necessário fazer a dessalinização, processo que normalmente exige alto investimento e recursos tecnológicos complexos para a produção em larga escala. Neste caso, o preço da água para o consumidor final torna-se muito mais elevado, devido à menor oferta e gastos envolvidos. O objetivo geral desse trabalho foi desenvolver um dispositivo caseiro para dessalinização de pequenas quantidades de água para o uso em dessedentação humana para aplicação em regiões com água de salinidade inadequada para beber, utilizando material biológico, como sementes de espécies de plantas do Semi-Árido baiano ou com possível cultivo naquela região. A metodologia empregada no trabalho foi baseada na medida da salinidade da água antes e após o contato com o material biológico. Dez tipos diferentes de sementes foram estudados: Amendoa (Terminalia Catappa L.), Umbu (Spondndias Tuberosa Cheg. Cam.), Moringa (Moringa Oleifera Lam), Mulungu (Erythrina verna Vell), Umburana (Erythrina verna Vell), Bucha Vegetal (Luffa Cylindrica), Algaroba (Prosopis juliflora), Abobora (Cucúrbita Pepo L., ), Girassol (Helianthus Annus), e Mesocarpo e Endocarpo do Coco (Cocos Nucifera) e para os experimentos utilizou-se água de salinidade 0,7o/oo (baixa salobridade de ocorrência freqüentemente no semi-árido baiano). Após o contato da água salobra com o material biológico determinava-se a concentração de sódio remanescente na água, representando o NaCl, não sorvido pelo material biológico, principal sal responsável pela salinidade da água. Para análise de sódio foi usado a técnica analítica da fotometria de chama (Micronal, Mod. B462). Na escolha final do sorvente a ser usado no dispositivo caseiro foi considerado prioritário, além da maior capacidade de sorção de sais, menor teor de sal intrínseco e abundância na região semi-árida e/ou com possibilidade de adaptação para cultivo naquela região. A semente de umbu (Spondndias Tuberosa Cheg. Cam.) apresentou maior capacidade de sorção de sais da água salobra, principalmente quando seca a 250º C, por 1 hora. Dessa forma desenvolveu-se um dispositivo caseiro para dessalinização de água, em pequenas quantidades, suficientes para o uso familiar em dessedentação humana, a partir desta semente tratada segundo indicação neste trabalho, podendo transformar água de baixa salobridade, mas imprópria para beber (> 0,5 a 1,5 o/oo) em água doce e baixar a alta dureza de águas a níveis de aceitação para consumo humano. O estudo da adsorção dos sais em umbu realizado para explicar o processo de dessalinização da água salobra usando-se material produzido por secagem e moagem da semente do umbu, atendeu ao modelo de Langmuir e permitiu estimar a capacidade máxima de adsorção de sódio pelo umbu a 30, 40 e 50°C em: 52,6, 165 e 250 mg g-1 respectivamente. Desta forma, 1 L de água salobra de salinidade entre 0,6 e como aquelas do Semi Árido baiano testadas, pode ter seu teor de sal removido com apenas 1g daquelas sementes tratadas segundo indicação neste trabalho e aquecendo a água a 50°C. / Salvador

Submitted by Rosana Amâncio (rosana.amancio@ufcg.edu.br) on 2018-07-26T13:44:14Z No. of bitstreams: 1 THIAGO BRANDÃO CAVALHEIRO -DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 998893 bytes, checksum: 7b0485f6a31de5026d3ff77fd75f67cd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-26T13:44:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIAGO BRANDÃO CAVALHEIRO -DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2015..pdf: 998893 bytes, checksum: 7b0485f6a31de5026d3ff77fd75f67cd (MD5) Previous issue date: 2015-07-22 / CNPq / A carcinicultura se apresenta como uma atividade econômica de grande importância para a região nordeste do Brasil. O semiárido nordestino possui grande quantidade de poços salinizados que podem fornecer água e tornar a região uma nova área para esta atividade. O trabalho consiste na avaliação do efluente da dessalinização de uma fabrica de água mineral no Cariri paraibano para o cultivo do camarão, realizando a comparação com o cultivo tradicional realizado no vale do Rio Paraíba/PB. Análises físico-químicas e microbiológicas das águas foram realizadas, além da avaliação do crescimento, condutividade e pH do solo dos viveiros, e teor de ácidos graxos e metais dos camarões nos dois ambientes de cultivo. As águas de cultivo foram analisadas segundo os parâmetros: pH, temperatura, transparência, salinidade, alcalinidade, dureza total, amônia, nitrito, nitrato e coliformes totais, as quais permaneceram no limite estabelecido pela resolução do Conama para cultivo de camarão contribuindo positivamente para o crescimento e sobrevivência dos camarões. O crescimento ocorreu em períodos de 74 a 86 dias (efluente e água rio), sendo verificado ganho de peso diário de 40% dos camarões cultivados em efluente de água dessalinizada frente aos do modelo tradicional de cultivo. O modelo matemático de crescimento cúbico apresentou melhor índice de ajuste para os dois ambientes. Quanto à incorporação de sais nas camadas do solo verificou-se um aumento nas duas regiões, entretanto, na região cariri o aumento superou em até 340% ao agreste. As análises de ácidos graxos evidenciaram maior teor de ácidos graxos poliinsaturados no agreste e de ácidos graxos monoinsaturados na região do cariri. Os metais Mn, Ni, Pb, Cd e Co foram detectados no cefalotórax dos camarões das duas regiões, com uma leve superioridade nos camarões do agreste. O cultivo de camarão com efluente de dessalinização é uma alternativa potencial de geração de renda para comunidades que descartam este material no meio ambiente. Entre os metais investigados o Pb é o que expressa maior preocupação devido a ocorrência em valores significativos que se consumidos em longo prazo podem levar a problemas de saúde, sendo necessário um estudo para identificar os fatores que levaram a bioacumulação destes metais / Shrimp farming is an economic activity of great importance for the northeast region of Brazil. The semi-arid northeast has a large amount of saline wells that can provide water and make the region a new area for this activity. This study consists in evaluating the effluent from desalination a factory of mineral water in Cariri for shrimp cultivation, making the comparison with the traditional cultivation done in the valley of the Rio Paraiba/PB. Physicochemical and microbiological water analysis were carried out in addition to the evaluation of growth, conductivity and pH of the ponds and content of fatty acids and metals of shrimp cultivation in the two regions. Growing waters were analyzed according to the parameters: pH, temperature, transparency, salinity, alkalinity, total hardness, ammonia, nitrite, nitrate and total coliform, which remained in the limit established by Resolution CONAMA to shrimp farming for the positive contribution growth and survival of shrimps. The growth occurred in periods 74-86 days (effluent and water) and it is checked daily gain 40% of shrimp grown in desalinated water effluent front of the traditional model of cultivation. The mathematical model of cubic growth showed better adjustment index for the two regions. As to incorporation of salts in the soil layers there was an increase in both regions, however, the increase in cariri region was up to 340% the “Agreste”. The fatty acid analyzes showed higher content of polyunsaturated fatty acids in Agreste and monounsaturated fatty acids in Cariri region. The metals Mn, Ni, Pb, Cd and Co were detected in the carapace of shrimps in the two regions, with a slight superiority in the Agreste shrimps. The shrimp farming with desalination effluent is a potential alternative income generation for communities discard this material on the environment. Among the metals investigated Pb is expressing greater concern due to the occurrence of significant values that long-term if consumed can lead to health problems, a study is needed to identify the factors that led to bioaccumulation of these metals.