O consumo da uva e seus derivados está associado com a proteção contra doenças degenerativas devido a seu conteúdo de compostos fenólicos. A casca de uva é um subproduto da produção de suco de uva e vinho, que possui um alto conteúdo de compostos fenólicos, os quais se extraídos e protegidos por encapsulamento, agregariam valor a esse produto. O objetivo deste trabalho foi separar os compostos fenólicos do extrato aquoso acidificado com ácido cítrico 2% (p/v) da casca de uva a través de ultrafiltração (UF) utilizando membranas de poliestersulfona com massas molares de corte 10 e 30 kDa e posterior microencapsulação dos permeados recolhidos do processo de separação, usando como agentes encapsulantes goma arábica 15% e polidextrose 15%. Inicialmente, estudou-se o desempenho das membranas a diferentes pressões transmembrana de 1,0 a 3,5 bar e temperaturas de 25, 35 e 45°C, com o intuito de definir as melhores condições de separação. Para isso, foram usadas uvas variedade bordô (vitis labrusca) do municipio de Cotiporã, Serra Gaúcha RS. As uvas foram previamente branqueadas em banho de água a 80°C por 5 minutos e posteriormente resfriadas em banho de gelo por 3 minutos. A seguir, as cascas foram separadas manualmente da polpa e colocadas numa solução acidificada com ácido cítrico 2% (p/v) na proporção 1:4 (m/v). Após 20 horas, o extrato acidificado, com pH menor que 2,8, foi filtrado com papel Whatman n° 1 e posteriormente colocado no equipamento de membranas para realizar os diferentes experimentos de UF. Os resultados indicaram que a melhor condição de separação na UF foi à temperatura de 25°C e 3,5 bar de pressão transmembrana. Os resultados mostraram que as permeabilidades hidráulicas para as membranas novas de 10 e 30 kDa foram 10,96 e 20,52 L.m-2.h-1.bar-1, respectivamente. Durante o processo de UF do extrato, os valores de fouling a 25°C foram de 85,9 e 89,6% para as membranas de 10 e 30 kDa, enquanto que a recuperação, após limpeza química, foi de 63,1 e 80,9%, respectivamente. Do estudo das resistências total ao fluxo, constituída pelas resistências da membrana, do fouling e da polarização por concentração, a maior foi a da polarização por concentração, com porcentagens com respeito à resistência total, de 80 a 90% e de 60 a 90% para as membrana de 10 kDa e de 30 kDa, enquanto que a do fouling foi a menor de 1 a 3% e de 2 e 15% nas membranas de 10 e de 30 kDa. As concentrações de polifenois totais na membrana de 10 kDa a 25°C foram de 7,84, 2,51 e 10,89 mg ácido gálico (GA)/g amostra seca, no retido, permeado e extrato, respectivamente. Com a membrana de 30 kDa os teores foram de 7,12, 1,62 e 10,66 mg ácido gálico (GA)/g amostra seca, no retido, permeado e extrato, respectivamente. Quanto aos flavonoides os teores obtidos com a membrana de 10 kDa foram 1,78, 0,63 e 2,51, enquanto que na membrana de 30 kDa foram de 1,60, 0,40 e 2,26 mg Catequinas/g amostra seca, no retido, permeado e extrato, respectivamente. O valor de capacidade antioxidante medido como ABTS para o extrato a 25°C foi de 127,80 equivalentes Trolox (TEAC) (μmol/g amostra seca), e no permeado de 9,10 e 16,41 μmol de trolox equivalente/g amostra seca para as membranas de 10kDa e 30kDa, respectivamente, evidenciando que foram separados poucos compostos com essa propriedade. O índice de correlação entre os teores dos compostos 9 fenólicos e de flavonoides com a capacidade antioxidante foram de 0,99 e de 0,98, respectivamente. A membrana que apresenta melhores condições para a ultrafiltração de casca de uva bordô é a membrana de 10 kDa. Para o estudo de encapsulamento foram usados os permeados de UF obtidos das membranas 10 e 30 kDa a 25°C, utilizando goma arábica 15% e polidextrose 15% como materiais encapsulantes, e posterior secagem por atomização a 140ºC. As micropartículas obtidas resultaram em teores de umidade e de atividade de água menores que 3,90% e 0,18%, respectivamente. Em relação à solubilidade, todas as amostras encapsuladas foram muito solúveis, com valores na faixa de 96,8 a 99,6%. A higroscopicidade dos pós apresentou diferença significativa entre os agentes encapsulantes sendo que a polidextrose foi a mais higroscópica. Para a cor, os parâmetos a* e b* indicaram que as amostras possuem cores entre vermelho e o azul, e de acordo com o Chroma os pós obtidos com polidextrose foram mais saturados do que os pós encapsulados com goma Arábica 15%. Quanto ao parâmetro Hue, os resultados também indicaram que as amostras se encontram no quarto quadrante do circulo cromático de cores (entre vermelho e o azul). / Consumption of grape and it’s components is associated with protection against degenerative diseases due to a high content of phenolic compounds. The grape skin is a rich source of phenolic compounds as are byproducts of grape such as grape juice and compounds found in wine made from grapes resulting in a less recognized added value to these products. Current research separates the phenolic compounds of an acidic aqueous extract with citric acid 2% (w / v) of grape skin and using ultra-filtration with poly(ether sulfone) membranes. This research material had a molecular weight cut-off of 10 and 30 kDa and subsequent micro-encapsulation of collected permeate from the separation process and used Arabic gum and polydextrose 15% as encapsulating agents. Initially the performance of the membranes was compared to different trans-membrane pressure 1,0 to 3,5 bar and temperatures of 25, 35 and 45°C, in order to define the best separation conditions. Bordo grapes (vitis labrusca) that were grown in the city of Cotiporã, region of Rio grande do sul, Brazil, were used for the experiments. Grapes were previously subjected to bleaching with water bath at 80°C for 5 minutes and followed by cooling in an ice bath for 3 minutes. Then the grape skin was manually separated from the pulp and acidified water solution with citric acid 2% (w / v) was added in a ratio of 1:4 (water / pulp). Additionally it was homogenized and the mixture maintained at room temperature for 20 hours. The acidified extract with a pH lower than 2.8 was filtered with Whatman No. 1 paper and placed on the membrane equipment to begin the different UF experiments. The results showed that better separation conditions in the UF was to 25°C and a trans-membrane pressure of 3.5 bar. Results showed that the hydraulic permeabilities for the new membranes of 10 and 30 kDa were 10,96 and 20,52 L.m-1.bar-2.h-1, respectively. During the UF process of the extract, the fouling values at 25°C were 85,9 and 89.6% for the membranes 10 and 30 kDa, while recovery after chemical cleaning was 63,1 and 80,9%, respectively. It was studied total resistance (Rt) to flow constituted by the intrinsic membrane resistance (Rm), fouling resistance (Rf) and cake layer resistance (Rc). The maximum resistance was a cake layer resistance (Rc) with percentages compared with the total resistance of 80 to 90% and from 60 to 90% for membrane 10 kDa and 30 kDa. The fouling was a lowest 1 to 3% and 2 to 15% in membranes 10 and 30 kDa. The total polyphenol concentrations in the 10 kDa membrane at 25°C were 7,84, 2,51 and 10,89 mg (GA)gallic acid/g dry sample, in the retentate, permeate and extract, respectively. With the membrane of 30 kDa, contents were 7,12, 1,62 and 10,66 mg gallic acid (GA)/g dry sample, in the retentate, permeate and extract respectively. Flavonoid contents obtained with the 10 kDa membrane were 1,78, 0,63 and 2,51, and the membrane 30 kDa were 1,60, 0,40 and 2,26 Catechins mg / g sample dry, in the retentate, permeate and extract respectively. The amount of antioxidant capacity measured as ABTS to the extract at 25°C was 127,80 Trolox equivalent (TEAC) (μmol/g dry sample) and permeate of 9,10 and 16,41 Trolox equivalent (TEAC) (μmol/g dry sample) for 11 membranes of 10 and 30 kDa respectively, showing that a few compounds were separated with this property. The correlation index between levels of flavonoids and phenolic compounds with antioxidant capacity were 0,99 and 0,98, respectively. The membrane that presents the best conditions for the ultrafiltration of the grape skin extract is 10 kDa membrane. The encapsulation study used the UF permeates obtained from the membrane process of 10 and 30 kDa to 25°C, using Arabic gum and polydextrose 15% as encapsulating agent and subsequent spray drying process at 140°C. The micro-particles obtained resulted in moisture content and lower water activity to 3.90% and 0.18, respectively. With regard to solubility, all of the encapsulated samples were very soluble, with values ranging from 96.8 to 99.6%. Hygroscopicity of powders showed significant difference between agents encapsulants and the polydextrose was the most hygroscopic. For color, parameters a * and b * indicate that the samples have color between red and blue, in accordance with the Chroma. Powders obtained with polydextrose have been more saturated than powders encapsulated with Arabic gum 15%. As for Hue parameter, the results also indicated that the samples are in the fourth quadrant of the circle chromatic color (from red to blue).

Neste projeto de pesquisa avaliou-se a etapa de filtração no processo de tratamento de água para abastecimento público. Para isto, foi utilizado um sistema de filtração piloto composto por quatro filtros rápidos por gravidade de camada profunda. Os filtros piloto foram alimentados com água decantada da Estação de Tratamento de Água Rio Grande, e operados com taxa de filtração de 500 m3/m2/dia. A concepção dos filtros variou em termos de material filtrante (areia e antracito), diâmetro dos grãos e altura do leito. Os filtros foram avaliados em termos de turbidez, contagem de partículas, evolução de perda de carga e velocidade ascensional de água de lavagem. Na Etapa 1, operando-se filtros de areia e antracito com diferentes diâmetros, o filtro de antracito com 1,3 mm de diâmetro e 120 cm de altura apresentou melhor comportamento no tocante aos parâmetros avaliados. Na etapa 2, comparando-se filtros de areia e de antracito com mesmo diâmetro (1,3 mm) e altura de leito (120 cm), mais uma vez o filtro de antracito foi superior. Acredita-se que os índices físicos justifiquem esse comportamento. Na Etapa 3, conclui-se que o aumento de altura de leito dos filtros de areia (1,3 mm) e antracito (1,3 mm) de 120 cm para 160 cm foi benéfico para ambos os materiais filtrantes em termos de qualidade do efluente, mas muito mais significativo para o antracito, e não se observou alteração de comportamento no tocante à evolução de perda de carga. Com o ensaio de fluidificação e expansão do leito filtrante, conclui-se que, considerando-se o mesmo tempo de duração da lavagem e a mesma expansão do leito, o filtro de antracito possibilitou a utilização de menor velocidade ascensional de água de lavagem, que representa grande economia com relação aos custos do sistema de lavagem. Assim, em todos os aspectos estudados, o uso de antracito (1,3 mm) como material filtrante para filtros rápidos por gravidade de camada profunda se mostrou mais vantajoso. / This project researched the filtration stage in the water treatment process for public use. The research used a pilot filtration system based on four rapid gravity depth bed filters, with a filtration rate of 500m3/m2/dia. The water used in the experiment came from sedimentation tank of the Rio Grande water treatment facility. During the experimental phase the filters were loaded with different depth, used different filter media (sand and anthracite) and used grain with different effective size. The filters were evaluated in terms of turbidity, particle count, head loss and superficial velocity of backwashing water. In the first part of the study, when analyzing the results of filters loaded to a depth of 120 cm using both sand and anthracite with different size, the anthracite filter with effective size of 1.3 mm was the one with the best results. In the second part of the study, when comparing anthracite and sand with same the effective size, the anthracite also presented better results. Finally when increasing the depth of the filter, both sand and anthracite filters showed improved performance in terms of effluent quality, but anthracite filters kept outperforming sand filters. In both case, there were no evidences of changing in the head loss development. When performing fluidization and expansion experiments, considering the same backwashing cycle time and expansion of filter media, the anthracite filter allowed lower superficial velocity which represents relevant economies in the washing system costs. Therefore the use of anthracite (1.3mm) as a filter medium for rapid gravity depth bed filters is recommended.

As diretrizes nacionais e internacionais de nefrologia e diabetologia recomendam que, em pacientes com diabete melito (DM), além da aferição anual da excreção urinária de albumina, seja realizada a estimativa da TFG por meio de equações que incluam a creatinina sérica. As equações mais empregadas e analisadas têm sido as dos estudos MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) e CKD-EPI (Chronic kidney Disease Epidemiology Collaboration). No entanto, algumas evidências demonstram um pior desempenho dessas equações em indivíduos com DM, com acentuada subestimativa da TFG. Este desempenho limitado parece estar relacionado a peculiaridades do paciente com DM, como a presença de hiperglicemia e hiperfiltração glomerular, mas também a limitações da própria creatinina como marcador pouco sensível e específico da TFG. O uso de novos marcadores endógenos com perfil mais próximo do ideal, como é o caso da cistatina C, tem se mostrado promissor, mas a sua acurácia ainda não foi adequadamente demonstrada no DM. O objetivo desse artigo foi analisar criticamente os métodos disponíveis de medida e de estimativa da TFG em pacientes com DM, enfatizando aspectos peculiares e possíveis interferentes. / The current guidelines of Nephrology and Diabetology recommend that in patients with diabetes mellitus (DM), along with the annual measure of urinary albumin excretion, the glomerular filtration rate (GFR) should be estimated using creatinine-based equations. The most frequently recommended equations were developed by the MDRD (Modification of Diet in Renal Disease) and CKDEPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration) studies. However, recent evidences show a worse performance of these equations in diabetic patients, with a significant underestimation of GFR. This limited performance seems to be related to the peculiarities of the patient with DM, such as the presence of hyperglycemia and glomerular hyperfiltration, but also due to the limitations in the sensitivity and specificity of serum creatinine as GFR marker. The use of new markers with closer–to-the ideal endogenous profile, like cystatin C, has shown promise, but its accuracy has not been yet adequately demonstrated in DM. The purpose of this article was to critically analyze the current available methods of measurement and estimation of GFR in patients with DM, emphasizing its peculiarities and possible interferences.

Orientador: José Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-16T22:17:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franco_Monalisa_M.pdf: 2504289 bytes, checksum: c3dab56362e90efdcc7aec3f404bc2bb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A água é recurso indispensável para a sobrevivência do ser humano. Em comunidades onde os sistemas convencionais de tratamento de água enfrentam difícil implantação é necessária a busca por tecnologias adequadas. Os filtros lentos apesar da simples manutenção e baixo custo se tornaram limitados devido à degradação da qualidade dos mananciais, sendo necessário o uso de pré-tratamentos para melhoria da qualidade de água para o seu emprego. Coagulantes naturais, dentre eles aquele produzido a partir de sementes de Moringa oleifera são alternativas para o tratamento de água para regiões desprovidas de tecnologias convencionais. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar a influência de diferentes dosagens do coagulante natural de Moringa oleifera na eficiência das etapas do sistema de filtração em múltiplas etapas no tratamento de água. O sistema foi constituído por pré-filtro dinâmico, pré-filtros de fluxo ascendente e filtros lentos, e em alguns ensaios por floculador granular. Em seguida, foram definidas as dosagens de 131mg.L-1 de solução coagulante de Moringa oleifera a ser aplicada na etapa da pré-filtração e 106 mg.L-1 e 53mg.L-1 a serem aplicadas nas etapas de filtração lenta, que poderiam passar pelo floculador ou não. No filtro lento em que houve a introdução da solução coagulante foram testados primeiramente três camadas de mantas não tecidas de gramatura de 400g.m-2 e em seguida uma camada de 150 g.m-2 no topo da camada de areia. A aplicação da solução coagulante proporcionou na etapa da pré-filtração, média de turbidez de 11NTU e cor aparente de 73mg.L-1 PtCo. Na etapa da filtração lenta esses valores foram 1,15NTU e 11mg.L-1PtCo, para dosagem de 106mg.L-1 de Moringa oleifera e de 5NTU e 42mg.L-1PtCo para a dosagem de 53mg.L-1 da solução coagulante. A aplicação de apenas uma camada de manta não tecida no topo do meio filtrante do filtro lento demonstrou ser benéfica para o sistema, pois manteve o alto índice de eficiência de remoção de turbidez e cor aparente. Deste modo conclui-se que o uso do coagulante extraído das sementes de Moringa oleifera melhorou a eficiência do tratamento de água pelo sistema de filtração em múltiplas etapas, principalmente quando o coagulante foi aplicado na etapa de pré-filtração. Entretanto, a aplicação direta da solução coagulante no filtro lento causou rápida colmatação da manta e menor tempo de duração da carreira, além disso a passagem da solução coagulante pelo floculador granular não apresentou resultados satisfatórios / Abstract: Water is the most important resource for human survival. In communities where the conventional water treatment faces difficult deployment is necessary to search for simple technologies. Simple maintenance and low cost are presented for slow sand filter, however the water degradation has limited this operation system and now pre treatments are necessary for using this technology. Natural coagulants and among them those produced from Moringa oleifera seeds are alternatives for water treatment in regions where there is not conventional technologys. Therefore, this study aims is evaluate the influence of different dosages of natural coagulant extracted from Moringa oleifera seeds on multistage filtration system. The system was composed with dynamic roughing filter, uplflow roughing filters, slow sand filters and some tests by granular flocculator. The dosage of 131mg.L-1 of Moringa oleifera solution was defined to be applied on upflow roughing filter and the dosages of 106mg.L-1 and 53mg.L-1 on slow sand filter, which could pass through flocculator or not. The slow sand filter that received the coagulant solution was tested with three layers of nonwoven blankets with 400g/m² and afterward with one layer of nonwoven blanket with 150g/m² at the top of the sand. After the application of natural coagulant solution in upflow roughing filter, the mediums values of turbidity and apparent color were 11NTU and 73mg.L-1 PtCo, respectively. In slow sand filtration stage these values were 1,15NTU and 11mg.L-1PtCo for the dosage of 106mg.L-1 of Moringa oleifera, and 5NTU and 42mg.L-1PtCo for the dosage of 53mg.L-1 of the coagulant solution. The application of a single layer of nonwoven blanket on top of slow sand filter proved to be beneficial to the system because it maintained a high rate of removal efficiency of turbidity and apparent color. Thus it is concluded that the use of coagulant extracted from Moringa oleifera seeds improved the efficiency of water treatment by multistage filtration system. However, the direct application of the coagulant solution into the slow sand filter caused rapid clogging of the blanket and shorter career length. Furthermore, unsatisfying results was showed from the passage of the coagulant solution by granular flocculator / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Filtration under ultrasonic condition is a technique that is gaining importance in wastewater treatment field. The main objective of this research was the study ultrasonic waves influence on the filtration of solid-liquid systems, in order to increase the operation performance and the regenerative capacity of the filter medium. A porous ceramic filter, whose filtration area was about 0.016 m2, was applied to the filtration of produced water by three mechanisms: conventional, tangential and ultrasonic. Experiments were carried out with synthetic and real produced water from the fields of Carmópolis and Siririzinho in Sergipe - Brazil. The analyzed variables were oil and grease content (O&G) and total suspended solid (TSS) for each filtration mechanism. It was also analyzed the regeneration of the filter medium by applying backwashing with distilled water. The results showed a stabilization of permeate flow in the filtration assisted by ultrasound and higher regenerative capacity, even in conditions of TSS and O&G maxima. The permeate showed high quality in terms of O&G and suspended solids removal. / A filtração em campo ultrassônico é uma técnica que vem conquistando importância no tratamento de efluentes. Este trabalho tem como objetivo geral o estudo das ondas ultrassônicas na filtração de sistemas sólido-líquido, a fim de aumentar o desempenho da operação e a capacidade regenerativa do meio filtrante. Utilizou-se um filtro de cerâmica poroso com área total de filtração de 0,016 m2, o qual foi usado na filtração de água produzida pelos mecanismos convencional, tangencial e sob a influência de ondas ultrassônicas. Foram realizados experimentos com amostras de água produzida sintética e real dos campos produtores terrestres de Carmópolis e Siririzinho em Sergipe - Brasil. As variáveis analisadas foram sólidos suspensos totais (SST) e teor de óleos e graxas (TOG), para cada mecanismo de filtração. Também foi avaliada a regeneração do meio filtrante aplicando-se retrolavagem com água destilada. Os resultados mostraram que houve uma estabilização do fluxo de permeado no mecanismo de filtração assistida por ultrassom, que também conferiu maior capacidade regenerativa, mesmo em condições de SST e TOG máximos. A qualidade do permeado foi satisfatória, apresentando significativa redução nos teores de óleos e graxas e de sólidos suspensos das amostras.

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-19T10:12:52Z No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-01-19T10:12:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O abastecimento de água na cidade de Palmas - TO vem passando por sérios problemas de ordem quantitativa desde 2005. As gradativas reduções nas vazões de seus mananciais e o aumento da demanda por água tratada contribuem para a escassez deste bem durante o período de estiagem. Não obstante, a solução mais efetiva para solucionar este problema seria a construção de uma nova estação de tratamento aduzida pela água do reservatório da usina hidroelétrica Luis Eduardo Magalhães (UHE Lajeado). Por outro lado, florações de cianobactérias são recorrentes e o controle mais efetivo seria necessário ao processo de tratamento desta água. Alguns gêneros destes microrganismos produzem e liberam toxinas com potencial cancerígeno, além de gerar transtornos ao tratamento em função da alteração do sabor e odor, e aumento da carga orgânica da água a ser tratada. Diante deste cenário, este trabalho buscou compreender os fatores condicionantes ao surgimento de uma floração de cianobactérias, especialmente ocorrida em 01 de junho de 2012, neste reservatório (S 10°17,215\' / 10°11,284\' e W 48°18,729\' / 48º21,874\'), como também, estudar e avaliar a remoção de células de cianobactérias e cianotoxinas, turbidez, matéria orgânica (MO) e biomassa algal, por meio de uma instalação piloto de dupla filtração (IPDF), composta por colunas de pré-filtro ascendente em areia grossa (FAAG) e filtro rápido descendente em areia (FRD), precedidos ou não de oxidante e adsorvente de natureza carbonácea. A taxa de filtração adotada para o FAAG e FRD foi de 180 m3.m-2.d-1. Sobre a floração, foram realizadas quatro campanhas de coleta e análises de água entre os dias 03 e 14 de junho. Dezessete variáveis limnológicas foram avaliadas a montante e a jusante do local da floração. Foi aplicado o índice de estado trófico proposto por Lamparelli (2004) e análises de correlação entre as concentrações de fósforo total. Para o estudo na IPDF, águas enriquecidas de cianobactérias (AE) foram preparadas com densidades em torno de 200.000 cél.mL-1 para serem testadas em cinco configurações, sendo somente a primeira realizada por dois ensaios, e composta por dupla filtração (DP) seguida de carvão ativado granular (FCAG). A segunda, por adsorção em carvão ativado em pó (CAP) antecedendo a DP. A terceira, por pré-oxidação (PreOx) antecedendo a DP e póstratamento com FCAG. A quarta, constituída por PreOx seguida de CAP e posterior DP. A quinta configuração foi composta por coluna de interoxidação entre os filtros e posterior adsorção por FCAG. Para avaliação das etapas durante os ensaios, foram realizadas análises de turbidez, pH, clorofila a, cianotoxinas, série de carbono, e caracterização físico-química, bacteriológica e hidrobiológica das AE. Sobre a floração, foi registrada a dominância de Dolichospermum solitarium, porém sem apresentar toxicidade para as cianotoxinas testadas. O estudo também permitiu concluir que as contribuições do fósforo efluente da ETE Aureny, e das bacias do ribeirão Taquaruçu Grande, córregos Machado e Tiúba, proporcionaram ao ponto onde ocorreu a floração (ponto 3 S 10º17,304\' / W 48°19,968\') um ambiente potencial para o florescimento de cianobactérias. Foi reconhecido também que o efluente da ETE não contribuiu isoladamente para o episódio, e que uma chuva extemporânea, ocorrida no dia do episódio, certamente contribuiu com o aumento do aporte de fósforo advindo da bacia do Taquaruçu Grande (BRT), e, consequentemente, com a desestabilização térmica do ecossistema. Em relação à eficiência de remoção da dupla filtração, foi possível verificar que a variação da composição físico-química, microbiológica e toxicológica nas águas enriquecidas de cianobactérias (AE) influenciou efetivamente no rendimento dos processos testados. A grande vantagem desta variação foi reconhecer que a dupla filtração conseguiu garantir excelentes resultados na qualidade da água final. Presente em todos os ensaios, Planktothrix isothrix apresentou-se como uma espécie de fácil remoção em um sistema de dupla filtração quando aplicado o cloreto de polialumínio. Não houve formação significativa de produtos secundários da desinfecção e cianotoxinas. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Orientador: Roberto Testezlaf / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-15T18:38:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mesquita_Marcio_M.pdf: 2438272 bytes, checksum: 82069e6658df10bdc4e42bc8a5723a16 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Filtros de areia são equipamentos recomendados no tratamento de água de irrigação em sistemas localizados, na presença de materiais orgânicos e inorgânicos. Contudo, o pouco conhecimento disponível na literatura e as informações técnicas dispersas, que não chegam ao produtor, limitam a operação e manutenção desses filtros de forma apropriada às nossas condições de qualidade de água. Buscando contribuir com informações que alterem essa situação, o presente trabalho teve como objetivo determinar a influência da granulometria das partículas de areia e da altura do leito filtrante no comportamento hidráulico de três modelos nacionais de filtros de areia com diferentes componentes internos de difusão e de drenagem, utilizando água limpa. Inicialmente, realizou-se um levantamento dos principais equipamentos comercializados no Brasil, identificando a sua origem e caracterizando suas estruturas, componentes e padrões operacionais. Em seguida, foram realizadas visitas técnicas a propriedades rurais, analisando o nível de operacionalidade dos filtros de areia em campo, identificando os principais problemas e possíveis falhas de funcionamento e/ou critérios adotados durante a operação desses equipamentos, utilizando uma metodologia de campo desenvolvida especificamente para esse objetivo. Na etapa experimental, caracterizaram-se fisicamente três amostras de areia pertencentes a diferentes intervalos granulométricos, que foram utilizadas na caracterização hidráulica dos filtros. Essa caracterização constituiu-se na determinação da perda de carga em função da taxa de filtração para a condição de filtros vazios e para três alturas de leito filtrante. Finalizando, realizou-se a validação de um modelo matemático que explicasse o comportamento físico da presença dos difusores e drenos no processo de filtragem para os equipamentos avaliados. O levantamento realizado demonstrou que os filtros comercializados no Brasil apresentam diferentes projetos de componentes ou partes internas, com poucas informações sobre o seu dimensionamento e também para a sua operação. As visitas técnicas aos produtores rurais detectaram o pouco conhecimento que estes possuíam sobre a operação de filtragem e retrolavagem em filtros de areia. Os resultados experimentais obtidos demonstraram que a variação da perda de carga é inversamente proporcional ao diâmetro efetivo dos grãos de areia e diretamente proporcional à altura da camada filtrante. Adicionalmente, verificou-se que o tipo de componentes internos interage diferentemente com a granulometria e altura da camada filtrante, modificando as características hidráulicas de operação dos filtros. O modelo matemático composto, H¿ = (ßo.eQ. ß1) + [?L. (aFV + ßF V2)], explicou adequadamente a variabilidade do comportamento hidráulico dos filtros avaliados com a presença dos seus diferentes componentes internos / Abstract: Sand filters are recommended for water treatment in localized irrigation systems in the presence of organic and inorganic materials. However, due to the little knowledge available on literature and scattered technical information, which do not reach the farmers, there are some limitation in the operation and maintenance of these filters appropriated to our water quality conditions. In search of contributing to understand this problem, this study had the objective to evaluate the influence of sand particles size distribution and the media layer depth on the hydraulic behavior of three national models of sand filters with different internal components of diffusion plate and drainage outlets, using clean water. Initially, it was performed a survey of the major equipment brands traded in Brazil, identifying their origin and characterizing their structures, components and operating standards. In a second step, technical visits were done to farms, examining sand filters operation level in the field, identifying the main problems and possible malfunctions and/or the operation criteria used in such equipments, using a field methodology developed specifically for this purpose. In the experimental lab phase, three samples of sand belonging to different grain size distribution intervals were physically characterized to be used in the trials. Using these samples, it were performed the hydraulic characterization of three models of national commercial brands of sand filters, determining the head loss in function of the filtration rate for the following conditions: empty filters and for three media layer depths. Finally, it was developed a validation procedure of a mathematical model to explain the physical behavior of the diffusion plates and drains types on filtering process for the sand filters tested. The survey showed that the filters sold in Brazil have different designs of components and internal parts, with little information about its drawing and field operation. The technical visits to the farmers found that they had little knowledge about the filtration and backwash operations. The experimental results demonstrated that the head loss variation is inversely proportional to the sand grains effective diameter and directly proportional to the media layer depth. Additionally, it was verified that the internal filter parts interact differently to the particle size and the filter layer depth modifying the hydraulic operation. The proposed composed mathematical model: H¿ = (ßo.eQ. ß1) + [?L. (aFV + ßF V2)], adequately explained the variability of filter hydraulic behaviors considering the presence of theirs internal parts / Mestrado / Agua e Solo / Mestre em Engenharia Agrícola

Orientador: Jose Euclides Stipp Patermiani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-15T22:09:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arantes_CamilaClementina_M.pdf: 4850074 bytes, checksum: f27a32e85bed8887b06b171aa3d216d8 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Em pequenas comunidades e na zona rural, onde normalmente não há sistemas de abastecimento de água de forma sistematizada, alternativas devem ser criadas para promover melhoria na qualidade da água destinada ao consumo humano. O presente estudo avaliou o uso de dois coagulantes naturais (Moringa oleifera e tanino) aliados à filtração em mantas não tecidas com taxas de filtração típicas de filtração lenta (2 a 6 m3/m2 dia). Quatro equipamentos foram testados no processamento das sementes de Moringa oleifera. A existência de uma possível relação linear entre a turbidez da água a ser tratada e a melhor dosagem dos coagulantes também foi avaliada. O processamento das sementes de Moringa oleifera em equipamentos que removeram parte do óleo presente nas mesmas resultou em solução coagulante com maiores índices de eficiência na redução de turbidez e cor aparente. Para a Moringa oleifera estabeleceu-se uma relação linear entre dosagem de coagulante e valor da turbidez da água afluente, cujos valores se situavam na faixa de 18 a 80 NTU. Para o tanino não foi verificada a mesma relação. A utilização dos coagulantes naturais à base de sementes de Moringa oleifera e tanino como auxiliares da filtração apresentou elevada eficiência na redução de turbidez e cor aparente, com valores médios na faixa de 94,9% a 99,6%. Com a utilização do tanino verificou-se que variações nas condições operacionais durante a etapa de coagulação não influenciaram os resultados da filtração. Para a Moringa oleifera tais variações influenciaram na redução de turbidez e cor aparente após a filtração. A realização deste trabalho demonstrou que o uso de coagulantes naturais como auxiliares da filtração em mantas não tecidas apresenta potencial para utilização, no entanto, tal tecnologia deve ser aprimorada no sentido de reduzir a carga de sólidos da solução coagulante para que se tenha carreiras de filtração mais longas / Abstract: Small communities and rural areas are not provided of systematized water supplying system commonly, and alternatives must be developed to improve the water quality destined to human consumption. This research work evaluated use of two natural coagulants (Moringa oleifera and tannin) associated to filtration in non-woven synthetic fabrics with filtration rate typical to slow sand filtration (2 to 6 m3/m2 day). Four equipments were tested on Moringa oleifera seeds processment. Existence of possible linear relationship between water turbidity to be filtered and better coagulants dosing also was evaluated. Moringa oleifera seeds processment done in equipments that removed part of present oil resulted in coagulant solution with higher efficiency indexes on turbidity reduction and apparent color. To Moringa oleifera was established a linear relationship between coagulant dosing and turbidity value of tributary water, which values was on range of 18 to 80 NTU. To tannin, same relation was not verified. Using of natural coagulants based of Moringa oleifera seeds and tannin as filtration auxiliars showed high efficiency on turbidity reduction and apparent color, with medium values on range of 94,9% to 99,6%. Using of tannin demonstrated that variations on operational conditions during coagulation step has not influenced on filtration results. In relation to Moringa oleifera test, variations has influenced on turbidity reduction and apparent color after filtration. This research work has demonstrated that use of natural coagulants as filtration auxiliars in non-woven synthetic fabrics shows potential to using, however, this technology must be improved objectiving reduction of solid load of the coagulant solution to obtain longer filtration run / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Neste trabalho avaliou-se a eficácia de dois sistemas sequenciais de tratamento de esgoto sanitário envolvendo processo biológico anaeróbio (em escala piloto) com processos físico-químicos de flotação (escala de laboratório), microfiltração tangencial (escala industrial) e osmose reversa (escala industrial). Foram realizadas cinco baterias de ensaios (primeira etapa de estudos) utilizando um sistema seqüencial composto por: reator anaeróbio biológico, flotação por ar dissolvido, filtração em areia, filtração em cartucho de 5 &#956m, filtração em papel de filtro de 1,2 &#956m/filtração em cerâmica microporosa e filtração em membrana de nanofiltração. Numa segunda etapa de estudos foi realizada uma bateria de ensaios utilizando um sistema seqüencial composto por: reator anaeróbio biológico, flotação por ar dissolvido, microfiltração tangencial e osmose reversa. Todos os efluentes gerados pelos dois sistemas de tratamento foram avaliados, e a possibilidade de reuso (agrícola e industrial) dos mesmos foi investigada, os efluentes da filtração em areia, filtração em cartucho, filtração de papel de filtro/filtração em cerâmica e nanofiltração (primeira etapa de estudos) apresentaram características compatíveis com a água necessária para a maioria dos processos industriais. Por outro lado, os efluentes da microfiltração tangencial e da osmose reversa (segunda etapa de estudos) se mostraram como uma boa alternativa para reuso agrícola e também para reuso industrial(principalmente o efluente da osmose reversa). / This work evaluates the efficiency of two sequence systems of treatment of sewage involving anaerobic biologycal and physical-chemical processes. Five sets of experiments were done in the first stage of the study, using a sequence system formed with: anaerobic biologycal reactor, dissolved - air flotation, sand filtration, cartridge filtration (5 &#956m), filter paper filtration (1,2 &#956m)/ceramic filtration and nanofiltration. Another set of experiments was carried out using a different sequence system formed with: anaerobic biologycal reactor, dissolvid-air flotation, crossflow microfiltration and reverse osmosis. Every effluent resulted from the two treatment systems was evaluated and the reuse possibility (agricultural and industrial) was invetigated. The sand filtration, cartridge filtration, filter paper filtration/ceramic filtration and nanofiltration effluents (of the first step of studies) showed compatible characteristics with irrigation water but they were not compatible with water used in the majority industrial processes. On the other hand the crossflow microfiltration and reverse osmosis effluents (of the second step of studies) can be said as a good alternative to agricultural reuse and industrial reuse as well (mainly the reverse osmosis effluent).

O uso da irrigação localizada está em pleno crescimento no Brasil, em decorrência da escassez de recursos hídricos e a necessidade de poupar água na irrigação. Isto tem requerido aplicação de conhecimentos no desenvolvimento de materiais e equipamentos que tendem a otimizar os sistemas de irrigação localizada. Os sistemas de irrigação localizada requerem obrigatoriamente sistemas de filtração para um tratamento de água. Os filtros são fundamentais à qualidade de água utilizada na agricultura irrigada, promovendo melhor desempenho dos sistemas de irrigação e seus componentes. Considerou para esta pesquisa o sistema de filtração que é fundamental em projetos de irrigação localizada, onde os emissores têm orifícios de dimensões reduzidas e ficariam obstruídos com o uso de água sem filtração adequada. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Irrigação do Departamento de Engenharia de Biossistemas, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP, Campus de Piracicaba - SP. O experimento foi conduzido em duas etapas: na primeira, fez-se a caracterização hidráulica das equações de perdas de carga em função da vazão circulante nos filtros de discos 1 polegada mesh 120 e 155, utilizando água limpa e com auxilio das equações definiu-se duas vazões para realizar os ensaios de filtração: (a) vazão denominada ideal, correspondente à recomendada pelo fabricante, e (b) metade da vazão ideal. Na segunda etapa com auxílio das equações da perda de carga em função da vazão, analisou-se o desempenho do processo de filtração em função do tempo (240 minutos), utilizando três concentrações de sólidos em suspensão de argila e silte diluída em água nas seguintes proporções (1,0, 1,5 e 2,0) g L-1, mantendo-se a vazão constante durante o processo de filtração. Nesta etapa avaliou-se o processo de filtração, porcentagem de material retido, perda de carga e a quantidade de material retido. Considerando as condições em que a pesquisa foi realizada e com base nos resultados obtidos, conclui-se: o filtro de mesh 155 mostrou-se superior ao filtro de mesh 120 na remoção de sólidos em suspensão; a evolução da perda de carga nos filtros de mesh 155 foi mais rápida que nos filtros de mesh 120 devido ao maior acúmulo do material sólido em sua superfície, decorrência direta do diâmetro do orifício do elemento filtrante. / The use of the trickle irrigation is growing in Brazil, in consequence of the shortage of waters resources and the need to save irrigation water. This has been requesting knowledge application to development of equipments to optimize the trickle irrigation systems. Trickle irrigations systems always require filtration systems for a basic water treatment. The filters are fundamental for the water quality used in irrigated farming, providing better performance of irrigation systems and theirs components. It considered for this research the filtration system that is fundamental in project of trickle irrigation. The emitters have holes of reduced dimensions and they would be obstructed with the use of water without appropriate filtration. The trials were carried out in the Irrigation Laboratory of the Biosystems Engineering Department of the ESALQ/USP, Piracicaba SP. The experiment had two stages: the first, it was made the hydraulic characterization of the head loss equations according to the free flow in discs filter 1 inch mesh 120 and 155, using clean water and this head loss equations two flow was defined to accomplish the filtrations rehearsals:(a) ideal flow, is that recommended by the manufacturer,(b) half of the ideal flow. In the second way using the head loss equations according to the flow, the acting of the filtration process was analyzed according to the time (240 minutes), using clay and silts concentrations in the proportions of 1,0; 1,5 and 2,0 g L-1 diluted in water, keeping constant flow during the filtrations process. In this second stage it was evaluated the filtration process, percentage of retained material, head loss and the amount of retained material. Considering the obtained results, it follows that: the filter of mesh 155 was superior than to the filter of mesh 120 to remove of solids of water, the evolution of the head loss in the filters of mesh 155 was faster than the filters of mesh 120 due to the largest accumulation of the solid material in its surface, direct consequence of the holes diameter of the filtration element.