A Ti-35Nb-7Zr é uma liga Ti-ß desenvolvida pelo Grupo de Biomateriais da Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo, que demonstrou, em estudos anteriores, propriedades mecânicas favoráveis para ser usada como biomaterial, tais como, limite de resistência (~800 Mpa), resistência à corrosão e baixo módulo de elasticidade (33 GPa). Uma vez que o implante dentário traz melhores resultados no tocante à função mastigatória, fonação, conforto e estética, melhorando a qualidade de vida das pessoas, o presente estudo descreve a avaliação da biofuncionalidade dos implantes dentários da liga Ti-35Nb-7Zr comparados aos implantes comerciais de Ti-Cp da marca Titaniumfix. A biofuncionalidade foi avaliada por meio de testes in vitro e in vivo. A avaliação in vitro foi realizada com células mesenquimais indiferenciadas retiradas da medula óssea de fêmures de ratos, que foram cultivadas em meio de cultura osteogênico e posteriormente realizados os testes de citotoxicidade, quantificação de proteína total e avaliação da atividade da fosfatase alcalina. A avaliação in vivo compreendeu a realização de implantes de Ti-Cp Titaniumfix e da liga Ti-35Nb-7Zr em tíbias de coelhos para avaliação histológica, histomorfométrica por meio do cálculo da Fração da área óssea ocupada (BAFO) e aposição óssea, e de remoção ao torque com intuito de avaliar a osteointegração. Considerando os resultados obtidos nesta pesquisa, com relação aos testes in vitro, é possível concluir que a liga possui maior hidrofilicidade que o Ti-Cp; apresenta espraiamento celular similar ao Ti-Cp o que corrobora para o resultado de viabilidade celular classificando-a como não citotóxica. Nos testes de quantificação de proteína total e atividade da fosfatase alcalina a liga apresenta resultados similares ao Ti-Cp, favorecendo a ocorrência de diferenciação e proliferação das células osteoblásticas. Desta forma, pode-se concluir que a liga possui boa compatibilidade in vitro. Os resultados obtidos nas avaliações in vivo, por meio da fração de área óssea ocupada (BAFO), comprovam a semelhança entre a liga e o Ti-Cp pois tiveram o valor percentual de osso neoformado similar. A análise de fluorescência, após a administração dos marcadores tetraciclina e alizarina, mostra que a aposição óssea também foi semelhante entre a liga e o Ti-Cp nos períodos estudados. Com relação a força de interação avaliada pelo torque de remoção é possível afirmar que a liga apresenta osteointegração comparável aos implantes comerciais Ti-Cp. Esses resultados demonstraram que os implantes da liga Ti-35Nb-7Zr apresentaram biocompatibilidade e biofuncionalidade semelhantes ao dos implantes de Ti-Cp. Além de possuir um baixo módulo de elasticidade, a liga apresentou uma osteointegração bem similar ao Ti-Cp, reunindo características que demonstram seu potencial para ser usada como biomaterial intraósseo. / Ti-35Nb-7Zr is a Ti-ß alloy developed by the Biomaterials Group of the Lorena School of Engineering of the University of São Paulo, which demonstrated, in previous studies, favorable mechanical properties to be used as biomaterial, such as resistance (~800 Mpa), corrosion resistance and low modulus of elasticity (33 GPa). Since the dental implant brings better results regarding masticatory function, phonation, comfort and aesthetics, improving the quality of life of the people, the present study describes the evaluation of the biofunctionality of the Ti-35Nb-7Zr ally dental implants compared to the Titaniumfix implants of Ti-Cp. The biofunctionality was evaluated by means of in vitro and in vivo tests. The in vitro evaluation was perfomed with undifferentiated mesenchymal cells removed from the bone marrow of rat femurs, which were cultured in osteogenic culture medium and subsequently perfomed cytotoxicity tests, total protein quantification and evaluation of alkaline phosphatase activity. The in vivo evaluation included the implantation of Ti-Cp Titaniumfix and Ti-35Nb-7Zr alloy implants in rabbit tibiae for histological, histomorphometric evaluation by calculating the Bone Area Fractional Occupied (BAFO) and bone apposition, and torque removal in order to evaluate the osseointegration. Considering the results obtained in this research, related to in vitro tests, it is possible to conclude that the alloy has a higher hydrophilicity than Ti-Cp; Show cellular spreading similar to Ti-Cp, which corroborates the result of cell viability classifying it as non-cytotoxic. In the tests of total protein quantification and alkaline phosphatase activity the alloy presents results similar to Ti-Cp, favoring the occurrence of differentiation and proliferation of osteoblastic cells. In this way, it can be concluded that the alloy has good compatiblity in vitro. The results obtained in the in vivo evaluations, through the BAFO, confirm the similarity between the alloy and Ti-Cp, since they had the percentage value similar to neoformed bone. Fluorescence analysis, after administration of the tetracycline and alisarin markers, show that bone apposition was also similar between the alloy and Ti-Cp in the periods studied. Regarding the interaction force evaluated by the removal torque, it is possible to affirm that the alloy show osseointegration comparable to commercial Ti-Cp implants. These results demonstrated that Ti-35Nb-7Zr alloy implants had similar biocompatibility and biofunctionality to Ti-Cp implants. In addition to having a low modulus of elasticity, the alloy presented an osseointegration very similar to Ti-Cp, bringing together characteristics that demonstrate its potential to be used as an intraosseous biomaterial.

Este trabalho avaliou a deposição úmida de duas localidades da cidade de São Paulo (Universidade Presbiteriana Mackenzie localizada na região central e no IAG/USP localizado na zona oeste de São Paulo) e uma localidade pertencente ao município de Cubatão (CEPEMA), na Baixada Santista. O período de estudo compreendeu os meses de julho/2009 a agosto/2010 para o IAG/USP e Cubatão; enquanto que o conjunto amostral no Mackenzie é referente ao período de julho de 2002 a outubro de 2008. A partir da comparação com dados climatológicos verificaram-se para ambas as regiões que o ano de 2009 teve um inverno anomalamente chuvoso; e o ano de 2010 apresentou um verão seco. Observaram-se diferentes faixas de concentrações médias ponderadas por volume (MPV) dos íons majoritários para cada região: Cubatão, onde os íons dominantes foram: cloreto (60,3 mol L-1), sódio (51,4 mol L-1), sulfato (24,0 mol L-1), amônio (23,3 mol L-1) e nitrato (17,4 mol L-1); enquanto que na região do IAG/USP os íons dominantes foram: amônio (25,5 mol L-1) e nitrato (16,3 mol L-1). Obtiveram-se valores médios de pH em água de chuva de 4,8 e 5,3 em Cubatão e São Paulo respectivamente. Registraram-se 12 eventos (em 99) de chuvas ácidas em Cubatão e apenas um entre 59 eventos no IAG/USP. Estimou-se a contribuição marinha para os íons Ca2+, Na+, Mg2+, K+, Cl- e SO42-, observou-se que o íon de referência mais adequado para tal estimativa em São Paulo foi o sódio, entretanto para Cubatão o íon mais adequado foi o magnésio. A partir destas premissas pode se destacar que os íons potássio, cálcio e sulfato apresentaram baixa influência marinha em ambas as regiões (<11%), entretanto, o íon cloreto apresentou grande contribuição marinha (>63%) para os dois municípios. A análise estatística multivariada para São Paulo destacou o papel da relação entre o íon amônio com sulfato e nitrato no processo de neutralização da acidez da atmosfera; além da relação da brisa marítima com as concentrações dos íons sódio e cloreto, principalmente no período chuvoso. Ressalta-se também que a contribuição de sódio e cloreto não foi unicamente oceânica e que processos antrópicos e/ou naturais continentais desconhecidos contribuíram para estas concentrações. / This study evaluated the wet deposition of two localities in São Paulo city (University of Mackenzie in the central region and the University of Sao Paulo, IAG/USP, in the west area) and one in Cubatão (CEPEMA), both in Sao Paulo State. The sampling period happened from July 2009 to August 2010 in the IAG/USP and CEPEMA; while the samplings in the Mackenzie were from July 2002 to October 2008. The climatological data analysis showed that the year 2009 had an abnormally rainy winter, and 2010 presented a dry summer for both regions. The major ion volume weight mean (WMV) concentrations for Cubatão were: chloride (60.3 mol L-1), sodium (51.4 mol L-1), sulfate (24, 0 mol L-1), ammonium (23.3 mol L-1) and nitrate (17.4 mol L-1), while in the IAG / USP the dominant ions were: ammonium (25.5 mol L-1) and nitrate (16.3 mol L-1). The average rainwater pH values in CEPEMA and in IAG/USP reached 4.8 and 5.3 respectively. The acid rain events were recorded in 12 samples of Cubatão (from 99 totals) and only one (from 59 total samples) in the IAG/USP. The marine contribution were estimated for Ca2+, Na+ / Mg2+, K+, Cl- and SO42- and was observed that the most appropriate reference ion for this estimative in Sao Paulo was the sodium, however to Cubatão the most appropriate ion was magnesium. From these premises it is emphasized that the potassium, calcium and sulfate showed low marine influence in both regions (<11%), however the chloride ion showed large marine contribution (> 63%) for the two regions. Multivariate statistical analysis to Sao Paulo rainwater has highlighted the role of the relation between ammonium with sulfate and nitrate in the process of neutralizing the acidity of the atmosphere, besides of the relation of sea breeze with the concentrations of sodium and chloride ions, especially in the rainy season. The results also emphasized that the contribution of sodium and chloride was not natural oceanic only and anthropogenic and/or natural unknown sources on the continent contributed to these concentrations.

Este trabalho compreende o estudo da paisagem dos bairros Cantinho do Céu e Parque Residencial dos Lagos, Localizados na zona sul do município de São Paulo, sob a perspectiva dos moradores e ex-moradores, denominados vivenciadores. A abordagem privilegiada na pesquisa, portanto, rside num enfoque cultural, situado no encontro das pessoas e o espaço em que vivem. Os bairros supracitados localizam-se em áreas de mananciais da metrópole paulista, especificamente às margens da Represa Billings e são considerados assentamentos precários pelas políticas públicas recentes. No estudo, resgata-se desde o histórico de formação dos mesmos até os processos de intervenção urbana em curso enfocando os efeitos e representações engendradas na produção do espaço. O estudo foi realizado a partir da associação entre pesquisa documental e pesquisa de campo: de um lado dados primários e secundários coletados, além da literatura sobre o tema. Por outro, fontes orais registradas na realização de entrevistas, conversas coletivas, além de vivências junto aos vivenciadores. Aspectos da vida cotidiana como: valores e afetos, práticas e estratégias de vida, conflitos e tensões são elaborados a partir das narrativas dos vivenciadores e, devido a essa condição, são tecidos através de perspectivas específicas. O trabalho estrutura-se em duas partes: a primeira aborda o tema do conflito historicamente constituído na região de mananciais buscando os entendimentos já elucidados em trabalhos acadêmicos pertinentes ao assunto, recuperando o contexto no qual as narrativas tratadas na segunda parte dizem respeito. A segunda parte elabora, através de trechos de entrevistas, depoimentos e narrativas de vida, a temática da paisagem dos bairros estudados. Partindo da condição9 temporal na sua elaboração, essa segunda parte subdivide-se num primeiro momento à formação dos bairros estudados e posteriormente aos processos mais recentes, abordando, ainda, remoções e deslocamentos dos vivenciadores. Além disso, são elucidadas apropriações do parque linear construído onde outrora moravam famílias conferindo outras possibilidades de investigação ao contexto no qual os bairros se situam. / This dissertation comprises a landscape study of the neighborhoods Cantinho do Céu and Parque Residencial dos Lagos, from the perspective of their residents and former residents, called here as experiencers. The research lies in a cultural approach based on the meeting of the people with the space where they live. The aforementioned neighborhoods are located in water source area of the metropolis of São Paulo, especially on the banks of the Billings Reservoir, and they have been considered as precarious settlements by the recent public policies. In the study, the historical formation of these neighborhoods is rescued until the ongoing urban intervention processes, focusing on the effects and representations engendered in the production of space. The study was conducted from the association of desk research and field research: on the one hand, primary and secondary data were collected, in addition to the literature on the subject. Besides that, oral sources were recorded in interviews, collective conversations and experiences with the experiencers. Aspects of the daily life such as: values and emotions, practices and strategies of live, conflicts and tensions are drawn from the narratives of experiencers, and because of this condition, are woven through specific perspectives. The work is organized in two parts: the first one deals with the conflict historically constituted in the water source region, searching for understandings already elucidated in academic papers related to the subject and recovering the context in which the narratives treated in the second part concern. The second part elaborates through excerpts from interviews, testimonies and life stories, the theme of landscape of the studied neighborhoods. Taking the temporal basis as condition in its preparation, this second part deals with two moments: at first, with the formation of the studied neighborhoods and then, with the latest processes, house removals and displacements of experiencers. In addition, appropriations of the linear park built where the families once lived, are elucidated, giving other research possibilities to the context in which the neighborhoods are stablished

Em reatores biológicos anaeróbios adequadamente projetados, 'SO IND.4'POT.2-' pode ser reduzido a sulfeto pelas bactérias redutoras de sulfato (BRS), o qual, posteriormente, pode ser oxidado a enxofre elementar, em presença de baixas concentrações de oxigênio dissolvido ('< OU =' 0,1 mg/L). Na presente tese, o processo de biodessulfatação foi estudado em reatores anaeróbios operados em bateladas seqüenciais, com biomassa imobilizada em espuma de poliuretano (PU) e em carvão vegetal (CV), previamente selecionados por testes de adesão microbiana em reatores diferenciais. Posteriormente, avaliou-se o efeito de etanol sobre o desempenho do processo de biodessulfatação. As principais rotas de utilização de substratos orgânicos pelos microrganismos foram identificadas por meio de modelação cinética. A comunidade microbiana foi avaliada por hibridação in situ com fluorescência (FISH). Após o processo de biodessulfatação, avaliou-se o processo de oxidação parcial do sulfeto, em reator aeróbio operado em bateladas seqüenciais, com biomassa imobilizada em PU. Concluiu-se por FISH que as características intrínsecas dos materiais suportes influenciam o equilíbrio microbiano. A relação DQO/['SO IND.4'POT.2-'] igual a 1,3 representou a melhor condição para o processo de biodessulfatação, com PU e com CV como materiais suporte, com eficiência média em redução de sulfato igual a 96%. A adição de etanol melhorou o processo de redução de sulfato. Sulfeto gerado no processo de biodessulfatação foi oxidado parcialmente a enxofre elementar, com eficiência de remoção de 80% no reator aeróbio / In anaerobic biological systems for wastewater treatment well-designed sulphate can be reduced to sulfide by sulphate-reducing bacteria (SRB), and it can be subsequently oxidized to elemental sulphur, under low dissolved oxygen concentration ('< OU =' 0.1 mg/L). The present thesis evaluates the microbial sulphate reduction process in anaerobic sequencing batch biofilm reactors with immobilized biomass in polyurethane foam (PU) and vegetable coal (CV). Such support materials were previously selected by microbial adhesion tests executed in differential reactors. Afterwards, the effect of ethanol addition on the performance of sulphate reduction process was assessed. The main metabolic pathways of organic substrate utilization by microorganisms were identified by kinectic modelation. The microbial community was evaluated by fluorescence in situ hybridization (FISH). The partial sulfide oxidation process was also evaluated in aerobic sequencing batch reactor containing biomass immobilized in PU matrices. It was concluded by FISH that characteristics of the support materials has influence on the microbial equilibrium. The COD/['SO IND.4'POT.2-'] ratio equal to 1.3 provided the best condition for microbial sulphate reduction process in both reactors with mean efficience of 96%. The ethanol addition improved the sulphate reducing process. The sulfide generated was partialy oxidized to elemental sulphur in the aerobic reactor with removal efficience of 80%

Essa pesquisa teve como objetivo principal avaliar o desempenho de um reator de leito estruturado e fluxo contínuo, sob diferentes condições operacionais como aeração intermitente e recirculação do efluente, na remoção biológica de carbono e nitrogênio de uma água residuária sintética. Foi utilizado um reator vertical, construído em acrílico, com um volume total de 11,6 L e um volume útil de 6,1 L. O meio suporte utilizado para fixação dos microrganismos foi espuma de poliuretano na forma de cilindros dispostos verticalmente suportados por hastes, presos nas extremidades. A razão de recirculação utilizada durante todo o experimento foi igual a 5. Os períodos adotados de aeração e não aeração foram de 2 horas e 1 hora, respectivamente. Estabelecidos a vazão de recirculação e os períodos de aeração e não aeração, estudou-se o efeito da variação do TDH na eficiência de remoção de \'N\'-total e DQO. Como resultado, observou-se que a melhor condição operacional foi com TDH de 12 horas, que apresentou eficiência de remoção de \'N\'-total de 82% e remoção de DQO de 89%. O sistema mostrou-se estável ao ser operado nessas condições, apresentando pouca variação nos resultados. Por outro lado, quando o sistema foi operado com TDH de 8 horas e 10 horas, houve queda nas eficiências de remoção de \'N\'-total para valores de 49% e 45% respectivamente. Com relação à remoção de DQO, as eficiências com TDH de 8 horas e 10 horas foram de 85% e 88% respectivamente, indicando uma boa remoção de matéria orgânica mesmo com TDH menor. Não houve presença significativa de biomassa no efluente, indicando que a biomassa permaneceu fortemente aderida ao meio suporte. Foram realizados ensaios cinéticos para determinação das velocidades de nitrificação e desnitrificação da biomassa do reator operando em sua melhor condição operacional. Por meio e perfis temporais em reatores em batelada, obteve-se uma velocidade de nitrificação via \'N\'-amoniacal de 1,43 mg\'N\'/gSSV.h. As velocidades de nitrificação via \'N\'-nitrito foram 1,87 mg\'N\'/gSSV.h e 1,3 mg\'N\'/gSSV.h. Na desnitrificação de \'N\'-nitrato à \'N\'-nitrito, foram obtidas velocidades de 3,4 mg\'N\'/gSSV.h e 4,0 mg\'N\'/gSSV.h. Para a desnitrificação de \'N\'-nitrito a \'N IND.2\', as velocidades obtidas foram 2,3 mg\'N\'/gSSV.h e 2,9 mg\'N\'/gSSV.h. / This research aimed at evaluating the performance of a structured bed reactor continuously fed, operated with intermittent aeration and effluent recirculation, in the biological removal of carbon and nitrogen from a synthetic effluent. A vertical reactor was built in acrylic, with a total volume of 11.6 L and a working volume of 6.1 L. Polyurethane foam cylinders supported by sticks vertically disposed were used for biomass attachment. The recirculation flow rate was 5. Aerated and non-aerated periods ware 2 hours and 1 hour, respectively. Once established the recirculation flow and the length of aerated and non-aerated period, the study of effect of the hydraulic retention time (HRT) on the removal efficiencies of Total-\'N\' and COD was started. The best operating condition was achieved with HDT of 12 hours, with removal efficiency of Total-\'N\' and COD removal of 82% of 89% respectively. Under such condition, the system exhibited high stability with little variation of the monitoring parameters. On the other hand, when the system was operated with HDT of 8 hours and 10 hours, there was a decrease in removal efficiencies of Total-\'N\', to 49% and 45% respectively. Regarding COD removal, the efficiencies at HDT of 8 hours and 10 hours were 85% and 88% respectively, indicating that organic matter removal efficiency is not limited in such range of HDT. The low concentration of suspended solids in the effluent indicates the biomass was firmly attached to the bed. Kinetic assays were performed to determine the rates of nitrification and denitrification in the reactor operating at its best operational condition. Temporal profiles obtained from batch reactors allowed for obtaining an ammonia oxidation rate of 1.43 mg\'N\'/gVSS.h. The nitrite oxidation rates were 1.87 mg\'N\'/gVSS.h and 1.3 mg\'N\'/gVSS.h. The reduction rates of nitrate to nitrite were 3.4 mg\'N\'/gVSS.h and 4.0 mg\'N\'/gSSV.h. The denitrification rate of nitrite to \'N IND.2\' were 2.3 mg\'N\'/gSSV.h and 2.9 mg\'N\'/gSSV.h.

A ampla ocorrência de contaminação de águas por compostos de nitrogênio em concentrações superiores às recomendadas pela legislação tem suscitado interesse no desenvolvimento de tecnologias viáveis de remoção desses compostos. A remoção biológica de nitrogênio apresenta como principais vantagens os custos relativamente reduzidos e a possibilidade de maior eficiência. Compostos reduzidos de enxofre como sulfetos podem ser oxidados a enxofre elementar ou a sulfato por bactérias oxidantes de sulfeto que utilizam nitrato ou nitrito como receptor de elétrons. Esta desnitrificação reduz os requerimentos globais de carbono para a remoção de nutrientes, com menor produção de lodo, proporcionando grande economia. O objetivo desta pesquisa consistiu em contribuir para o conhecimento acerca dos aspectos microbiológicos do processo de desnitrificação com o uso de sulfeto. Foram avaliados os efeitos dos modos de operação dos reatores desnitrificantes sobre a biomassa em cada uma das diferentes configurações e monitorada a colonização microbiana por meio de técnicas de Biologia Molecular como PCR/DGGE, sequenciamento e análises filogenéticas. Os fragmentos do gene RNAr 16S foram relacionados aos gêneros Pseudomonas, Aeromonas, Acidobacteria, Chlroroflexi, Clostridium, Cupriavidus e Ralstonia. Filotipos dos clones para o sistema piloto foram associados a bactérias não cultiváveis e Firmicutes envolvidos na digestão anaeróbia em reatores tratando água residuária, Synergistetes, Deferribacteria e Proteobacteria. Foram identificados micro-organismos presentes nos reatores com reconhecida capacidade para desnitrificação: Pseudomonas, Desulfovibrio desulfuricans e Ralstonia. Amostras de ambos os reatores desnitrificantes apresentaram reações de amplificação positivas com primers específicos para bactérias semelhantes a Thiomicrospira associados a primers universais: 100% das amostras amplificaram com OST1F/1492R e 75% com EUB8F/OSTR1R. Para duas condições de operação do reator em escala de bancada foram identificados micro-organismos semelhantes a Sulfurimonas denitrificans, bactéria autotrófica redutora de nitrato e oxidadora de sulfeto. Chloroflexi também foram encontrados em digestores localizados em plantas de tratamento de águas residuárias recebendo essencialmente efluente doméstico e Propionibacterium foi associada a comunidade microbiana de reatores UASB tratando água residuária industrial. Bactérias em associações sintróficas com participação no ciclo do enxofre e/ou na digestão anaeróbia foram igualmente identificadas: Clostridium sulfidigenes e outros Firmicutes, Synergistetes, clones de bactérias de cultura de enriquecimento e bactérias do gênero Syntrophorhabdus. Os resultados deste trabalho proporcionaram associar a colonização microbiana com o desempenho e as características metabólicas de alguns micro-organismos com reatores desnitrificantes combinados para o tratamento de águas residuárias. / The widespread nitrate contamination in concentrations higher than recommended by legislation has raised interest in technologies for water and wastewater treatment. Biological nitrogen removal is relatively low cost and higher efficiency. Sulfide as electron donor can be oxidized to elemental sulfur or sulfate by sulfide oxidizing bacteria that can use nitrate or nitrite as electron acceptor. This type of denitrification reduces the overall requirements for removal of carbon nutrients and less sludge is produced. The aim of this research was to contribute to microbiological knowledge about denitrification using sulfide. The effects of operation conditions on the denitrifying biomass were monitored through molecular biology techniques such as PCR/DGGE, sequencing and phylogenetic analysis. 16S rRNA gene fragments were related to Pseudomonas, Aeromonas, Acidobacteria, Chlroroflexi, Clostridium, Cupriavidus and Ralstonia. Phylotypes of clones from samples of pilot-scale reactor were associated with non-cultivable bacteria and Firmicutes involved in anaerobic digestion of wastewater, Synergistetes, Deferribacteria and Proteobacteria. Microorganisms with ability to denitrification were identified in both reactors: Pseudomonas, Desulfovibrio desulfuricans and Ralstonia. Samples of denitrifying reactors showed positive amplification with specific primers for Thiomicrospira associated to universal primers: 100% of the samples amplified with OST1F/1492R and 75% EUB8F/OSTR1R. Sulfurimonas denitrificans-like were identified for two operational conditions of the bench scale reactor. Chloroflexi were also found in treatment plants digesters receiving domestic wastewater and Propionibacterium was associated with microbial community of UASB reactors treating industrial wastewater. Syntrophic bacteria participating in the sulfur cycle and/or anaerobic digestion were also identified: Clostridium sulfidigenes and other Firmicutes, Synergistetes, clone enrichment culture bacteria and Syntrophorhabdus. These results provide to associate this microbial colonization and metabolic characteristics of some microorganisms with performance of combined denitrifying reactors for treatment of wastewater.

Orientador: Pedro Luiz Onófrio Volpe / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:42:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fozia_D.pdf: 5148812 bytes, checksum: 468649b9d5c06383a0fcd0b39c0fc098 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Híbridos polisilsesquioxanos arranjados em pontos, foram sintetizados e caracterizados por análise elementar, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, ressonância magnética nuclear no estado sólido, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão eletrônica. Os dados de sorção/dessorção de nitrogênio para sílica pura, SBA-15 e os híbridos funcionalizados resultaram na isoterma do tipo IV com histerese do tipo H1. A estrutura da sílica mesoporosa ficou preservada após a pós-funcionalização com cadeias orgânicas. Pos-funcionalização da superfície com amina e outros grupos orgânicos contendo estrutura hidrofóbica, resultou numa diminuição da área da superfície 802,4-63,0 m2g-1 e volume de poros de 0,09 nm e aumento capacidade de carga de ibuprofeno a partir de 18,0 até 29% e um muito lento taxa de liberação ao longo do período de 72,5 h. Para investigar a taxa de liberação e o mecanismo a partir desses materiais híbridos sintetizados, zero-ordem, primeira ordem, Higuchi, Hixson-Crowell, Peppas e Korsmeyer-Peppas modelos cinéticos foram aplicados. Os materiais foram utilizados para a liberação controlada do fármaco ibuprofeno. Estes também foram avaliados quanto à capacidade de remover o corante aniônico azul reativo-15 e o corante catiônico verde brilhante de soluções aquosas. As sílicas modificadas apresentaram alta capacidade de carregamento do fármaco ibuprofeno e de sorção seletiva para o corante azul reativo 15. A sílica não modificada, SBA-15, apresentou alta capacidade de remover o corante verde brilhante. As isotermas de equilíbrio obtidas foram ajustadas aos modelos de Langmuir, Freundlich e Sips e os dados cinéticos foram ajustados aos modelos de pseudo-primeira-ordem e pseudo-segunda-ordem. Os resultados sugerem que os compostos organofuncionalizados de sílica podem ser um método simples, eficiente, barato e conveniente para a liberação controlada de fármacos e também para a remoção eficaz e seletiva de poluentes orgânicos tais como, corantes em soluções aquosas / Abstract: Bridged polysilsesquioxane silica hybrids, synthesized by the combination of SBA-15 type silica with new synthesized silylating agents containing bridged chains, were characterized by elemental analysis, absorption spectroscopy in the infrared region, nuclear magnetic resonance in the solid state, X-ray diffraction, scanning/transmission electron microscopy and thermogravimetry. The sorption/desorption of nitrogen to pure silica, SBA-15 and functionalized hybrids resulted in the isotherms of type IV with type H1 hysteresis. The structure of the precursor mesoporous silica was preserved after post-functionalization with bridged organic bridged chains. The precursor and its derivative silicas were ibuprofen-loaded for controlled delivery in simulated biological fluids. Surface functionalization with amine and other organic groups containing bridged hydrophobic structure resulted in significantly decreased surface area from 802.4 to 63.0 m2g-1 and pore volume to 0.09 nm, which ultimately increased the drug-loading capacity from 18.0 up to 29 % and a very slow release rate of ibuprofen over the period of 72.5 h. To investigate the release rate and mechanism from these synthesized hybrid materials, Zero-order, first-order, Higuchi, Hixson-Crowell and Peppas and Korsmeyer-Peppas kinetic models were applied. The synthesized materials were also evaluated for their ability to remove the anionic dye reactive blue-15 and cationic dye brilliant green from aqueous solutions. The hybrid silica showed selective sorption capacity for the anionic dye, reactive blue 15. The unmodified silica, SBA -15 showed high ability to remove the cationic dye, brilliant green from the aqueous medium. The obtained equilibrium isotherms were fitted to Langmuir, Freundlich and Sips models and the kinetic data were used to fit pseudo-first-order and pseudo-second-order. The results suggest that the organo-functionalized hybrid silicates could be a simple, efficient, inexpensive and convenient for the controlled release of drugs and for effective and selective removal of organic pollutants such as dyes from the aqueous solutions / Doutorado / Quimica Inorganica / Doutora em Ciências

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The fermentation of pig slurry into anaerobic digesters has been a recommended practice for the energetic utilization of the produced methane (CH4), thus reducing the emission of this greenhouse gas into the atmosphere. However, the wastewater (effluent of the digester), if dumped in the current water, can cause pollution because it has Chemical Oxygen Demand (COD) and ammoniacal N levels higher than the slurries in natura, besides the phosphorus, presence of odor and pathogens. This study had as objective to evaluate the efficiency of a sequential batch reactor (SBR) of aerobic biogranules in the treatment of anaerobic digester effluents fed with pigs slurry. For that, a study was done in the Soil and Environmental Microbiology Laboratory, in Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria RS, Brazil. The SBR was operated for 88 days, with three daily cycles of 8 h, with different sequential stages: without air supply, with air supply and without air supply. During this period the efficiency of the process in the removal of the COD, Total Kjeldahl Nitrogen (TKN), nitric N and ammoniacal N, total Phosphorus (total P), Total Solids (TS), pH and odor were evaluated. The removal efficiency was of 52% for COD, 37% for total P and approximately 72% for TKN, ammoniacal N and TS. The effluent of the reactor did not show noticeable odor. The nitrification was the major process in the removal of the ammoniacal N during the treatment in aerobic granules reactor of the wastewater from anaerobic digestion of pigs slurries. Although the resulting effluent still needs a post-treatment to be dumped in the environmental, the use of aerobic biogranules in SBR showed to be a promising biotechnology for the pollutant removal of the evaluated wastewater. / A fermentação dos dejetos de suínos em biodigestores vem sendo recomendada para o aproveitamento energético do metano (CH4) produzido, diminuindo assim a emissão desse gás de efeito estufa para a atmosfera. Entretanto, a água residual (efluente de biodigestor), se despejada em cursos d água, pode causar poluição pois apresenta, ainda, Demanda Química de Oxigênio (DQO) e teores de N amoniacal mais elevados do que os dejetos in natura, além da concentração residual de fósforo e presença de odores e patógenos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um reator seqüencial em batelada (RSB), de biogrânulos aeróbicos, no tratamento de efluente de biodigestor anaeróbico alimentado com dejetos de suínos. Para isso, foi conduzido um experimento no Laboratório de Microbiologia do Solo e do Ambiente, na Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Santa Maria RS, Brasil. O RSB foi operado por 88 dias, com três ciclos diários de oito horas, sendo que em cada ciclo havia fases seqüenciais distintas: sem aeração, com aeração e sem aeração. Durante esse período avaliou-se a eficiência do processo na remoção de DQO, Nitrogênio Total Kjeldahl (NTK), N amoniacal e N nítrico, Fósforo Total (P total), Sólidos Totais (ST) e odor. A eficiência de remoção foi de 52% para DQO, 37% para P total e próxima a 72% para NTK, N amoniacal e ST. O efluente do reator não apresentou odor perceptível. A nitrificação constituiu-se no principal processo de remoção de N amoniacal durante o tratamento, em reator aeróbico de biogrânulos, da água residual proveniente da biodigestão anaeróbica de dejetos de suínos. Embora o efluente resultante ainda necessite de tratamento complementar para ser despejado no ambiente, o uso de biogrânulos aeróbicos em RSB mostrou ser uma biotecnologia promissora para a remoção de poluentes da água residual avaliada.

O registro de imagens tem um papel importante em várias aplicações, tais como reconstrução de objetos 3D, reconhecimento de padrões, imagens microscópicas, entre outras. Este registro é composto por três passos principais: (1) seleção de pontos de interesse; (2) extração de características dos pontos de interesse; (3) correspondência entre os pontos de interesse de uma imagem para a outra. Para os passos 1 e 2, algoritmos como SIFT e SURF têm apresentado resultados satisfatórios. Entretanto, para o passo 3 ocorre a presença de outliers, ou seja, pontos de interesse que foram incorretamente correspondidos. Uma única correspondência incorreta leva a um resultado final indesejável. Os algoritmos para remoção de outliers (consenso) possuem um alto custo computacional, que cresce à medida que a quantidade de outliers aumenta. Com o objetivo de reduzir o tempo de processamento necessário por esses algoritmos, o algoritmo FOMP(do inglês, Filtering out Outliers from Matched Points), foi proposto e desenvolvido neste trabalho para realizar a filtragem de outliers no conjunto de pontos inicialmente correspondidos. O método FOMP considera cada conjunto de pontos como um grafo completo, no qual os pesos são as distâncias entre os pontos. Por meio da soma de diferenças entre os pesos das arestas, o vértice que apresentar maior valor é removido. Para validar o método FOMP, foram realizados experimentos utilizando quatro bases de imagens. Cada base apresenta características intrínsecas: (a) diferenças de rotação zoom da câmera; (b) padrões repetitivos, os quais geram duplicidade nos vetores de características; (c) objetos de formados, tais como plásticos, papéis ou tecido; (d) transformações afins (diferentes pontos de vista). Os experimentos realizados mostraram que o filtro FOMP remove mais de 65% dos outliers, enquanto mantém cerca de 98%dos inliers. A abordagem proposta mantém a precisão dos métodos de consenso, enquanto reduz o tempo de processamento pela metade para os métodos baseados em grafos. / Image matching plays a major role in many applications, such as pattern recognition and microscopic imaging. It encompasses three steps: 1) interest point selection; 2) feature extraction from each point; 3) feature point matching. For steps 1 and 2, traditional interest point detectors/ extractors have worked well. However, for step 3 even a few points incorrectly matched (outliers), might lead to an undesirable result. State-of-the-art consensus algorithms present a high time cost as the number of outlier increases. Aiming at overcoming this problem, we present FOMP, a preprocessing approach, that reduces the number of outliers in the initial set of matched points. FOMP filters out the vertices that present a higher difference among their edges in a complete graph representation of the points. To validate the proposed method, experiments were performed with four image database: (a) variations of rotation or camera zoom; (b) repetitive patterns, which leads to duplicity of features vectors; (c) deformable objects, such as plastics, clothes or papers; (d) affine transformations (different viewpoint). The experimental results showed that FOMP removes more than 65% of the outliers, while keeping over 98% of the inliers. Moreover, the precision of traditional methods is kept, while reducing the processing time of graph based approaches by half.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:07:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alvaro Cesar Dias Alves.pdf: 1860253 bytes, checksum: fce25e3199fa4e1f2d24f3500c996153 (MD5) Previous issue date: 2012-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This study aimed to evaluate the efficiency of the process of coagulation/ flocculation and coagulation/flocculation/adsorption combined process for treatment of liquid effluent from the electroplanting industry. Were used the moringa seed as a natural coagulant agent and moringa bark and string bean as adsorbents. Were evaluated the parameters COD, color, pH, turbidity and the concentration of metal ions Cr, Zn, Cu and Ni. In the stage of coagulation/ flocculation were used several concentrations of moringa in salt solution of NaCl 1 M and 0.1M. In the stage of the combined adsorbents were used moringa bark and string beans to determine which of the adsorbent had a better removal efficiency of metals. Tests were also conducted with different ranges of mass for the best adsorbent and variation of pH of the studied effluent. Tests of coagulation/flocculation showed good removal efficiency for the parameters COD, Color, Turbidity and the metals Cr, Zn, Cu and Ni using MO seed in salt solution 1M, these values being 90.49%, 78.34%, 95.13%, 25.29%, 84.30%, 51.11% and 24.74% respectively. In the tests of coagulation/flocculation/adsorption the maximum removal efficiencies were 91.41% for COD, 90.77% for color, 95.31% for Turbidity, 58.36% for Cr, 98.36% for Zn, 97,58% for Cu and 99.11% for Ni. The research showed that after the combined process the electroplanting effluent did not present the necessary characteristics for the released in to water bodies due to the high remaining concentration of Cr (1907.4 mg/L), Color (860 PtCo/L) and COD (330 mg/L). The research for the treatment process demonstrated great effectiveness for most parameters analyzed, however, its necessary to study complementary technologies for this type of treatment effluent in order to achieve an effluent within the release standards into the water bodies. / Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do processo de coagulação/floculação e do processo combinado de coagulação/floculação/adsorção para tratamento de efluente liquido da indústria galvânica. Foi utilizada a semente de moringa como coagulante natural e a casca e a vagem de moringa como adsorventes. Foram avaliados os parâmetros DQO, Cor, pH, Turbidez e a concentração dos íons metálicos Cr, Zn, Cu e Ni. Na etapa de coagulação/floculação foram utilizadas várias concentrações de moringa em solução salina de NaCl 1M e 0,1M. Na etapa do processo combinado foram utilizados os adsorventes casca e vagem de moringa para determinação do adsorvente com melhor eficiência de remoção dos metais. Também foram realizados ensaios com variação de massa do melhor adsorvente e variação do pH do efluente estudado. Os ensaios de coagulação/floculação mostraram boa eficiência de remoção dos parâmetros DQO, Cor, Turbidez e dos metais Cr, Zn, Cu e Ni utilizando semente de MO em solução salina 1M, sendo esses valores 90,49%, 78,34%, 95,13%, 25,29%, 84,30%, 51,11% e 24,74%, respectivamente. Nos ensaios de coagulação/floculação/adsorção as eficiências máximas de remoção foram 91,41% para DQO, 90,77% para Cor, 95,31% para Turbidez, 58,36% para Cr, 98,36% para Zn, 97,58% para Cu e 99,11% para Ni. Verificou-se que após o processo combinado o efluente galvânico não apresentou as características necessárias para lançamento em corpos hídricos em função da alta concentração remanescente de Cr (1907,4 mg/L), Cor (860 PtCo/L) e DQO (330 mg/L). Verificou-se que os processos de tratamento estudados demonstraram eficiência para a maioria dos parâmetros analisados, entretanto, fazem-se necessários estudar tecnologias complementares para o tratamento deste tipo de efluente com intuito de obter um efluente dentro dos padrões de lançamentos em corpos receptores.