Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11098.pdf: 9587257 bytes, checksum: 14f0ce45f402bb473afbff8840adf363 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Thesis (Master of Engineering in Chemical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2018. / Fresh, clean water has always been critical for the world's social development. Supply of water can be reinforced through recycling and reuse; and secondary treatment of municipal wastewater effluent with a membrane bioreactor (MBR) followed by a reverse osmosis (RO) process, has emerged as a crucial treatment process for water reuse. However, fouling of RO membranes in such process is unavoidable. This leads to poor performance, increase in operational cost and degradation of the membrane material, which reduces the membrane life span. Various researches have been conducted to provide an understanding of the mechanism of fouling, and methods have been developed to minimize it. In this research, the effect of surface modification to minimise fouling on a thin film composite polyamide RO membrane was investigated. This study was divided into three parts, namely: membrane modification, biofouling and filtration using RO. Two modifying agents, PVA and DMAEMA, were used as grafting solutions. Escherichia coli (E. coli) were used as the biofoulant to study the ant-biofouling properties of the membranes. A make-up synthetic MBR secondary effluent feed was used in a bench scale RO process. During the membrane modification process, the membrane was treated using two different approaches. Firstly, the covalent attachment of polyvinyl alcohol (PVA) through Glutaraldehyde (GA) onto the surface and secondly the redox initiated grafting of dimethyl amino ethyl methacrylate (DMAEMA PVA and DMAEMA grafting solutions were applied at four different concentrations). The PVA and DMAEMA modifying agents were successfully grafted onto the membrane top layers and were confirmed by the functional groups, present, using the Attenuated Total Reflectance–Fourier Transform Infrared spectroscopy (ATR-FTIR) spectra. The morphology of the membrane surfaces was investigated using Scanning Electron Microscopy (SEM), before and after treatment. SEM analysis showed better membrane structures with PVA grafting compared to DMAEMA.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:34:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:10:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Thesis (MTech (Electrical Engineering))--Cape Peninsula University of Technology, 2007 / In order to develop an effective control strategy for the activated sludge process of a wastewater treatment plant, an understanding of the nature of the influent load disturbances to the wastewater treatment plant is necessary. Biological systems are among the most difficult to control and predict. Due to the complex biological reaction mechanisms, the highly time-varying, and multivariable aspects of the wastewater treatment plant ('MNTP), the diagnosis of the 'MNTP are still difficult in practice. The application of intelligent techniques, which can analyse the multi-dimensional nonlinear process data using a visualisation technique, can be useful for analysing and diagnosing the activated-sludge process in the VVVVTP. This complex capability for nonlinearity representation combined with the fact that no model exists for the WVVTP influent dynamics to a WVVTP, makes neural networks an ideal choice for a solution. Forecasting the behaviour of complex systems has been a broad application area for neural networks. Applications such as economic forecasting, electricity load I demand forecasting, and forecasting natural and physical phenomena have been extensively studied, hence the numerous papers presented at annual conferences in this focus area. The cognitive ability of artificial neural networks to map' nonlinear complex input-output relationships, which would allow for better prediction and corrective control of processes, make them particularly attractive. The values of the influent disturbances are usually measured off-line in ~ laboratory, as there are still no reliable on-line sensors available. This work presents the development of a neural network model for prediction of the values of the influent disturbances based on historical plant and weather data, which ultimately affect the activated sludge process. Three different neural networks including the multilayer perceptron, recurrent and radial basis functions neural network are developed for the prediction of the influent disturbances of Chemical Oxygen Demand (COD), Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) and influent flow rate respectively. The application area is the prediction of the influent variables at a local municipal wastewater treatment plant. The forecast result is used for the determination of the setpoint to a controller, in order to• optimize plant performance. The results are first applied to a pilot wastewater treatment plant. Much hype exists surrounding the subject of neural networks, and they are sometimes described as 'computers that think'. This sort of definition creates unrealistic expectations and is one of the reasons why it is discredited. The results obtained will hopefully present helpful insights as to the scope and possibilities as to the application for neural networks, but also present the practical challenges which neural network practitioners and designers of intelligent systems face. The solution of the problem for development of the mathematical model for dynamic behaviour of the influent disturbances according to the influence of the weather conditions and the season of the year is the first attempt in the scientific and research literature so far.

Inserção da metodologia de Produção Mais Limpa em Estações de Tratamento de Efluentes (ETE) de indústrias no geral. O conceito fornecido pela Produção Mais Limpa permite sua aplicação aos tratamentos de fim de tubo, não se restringindo somente ao processo produtivo. A aplicação desta ferramenta visa um incremento e a melhoria contínua do sistema de gestão ambiental englobando o tratamento de todo o tipo de poluição gerada, especificamente neste trabalho, os efluentes industriais. As ETE, com um gerenciamento e operação adequados, além de minimizarem os efeitos poluidores dos efluentes gerados nas indústrias a níveis exigidos pela legislação aplicável ou a padrões de qualidade requeridos internamente em seu processo, podem controlar todo o processo produtivo interno a fábrica. Há a possibilidade de através dos diversos parâmetros processuais de controle detectar grande parte dos desvios produtivos ocorridos no interior da fábrica. Com a aplicação da ferramenta de Produção Mais Limpa em Estações de Tratamento de Efluentes Industriais, demonstra-se através de suas diversas metodologias: - A melhoria contínua em todos os processos produtivos e de tratamento de efluentes envolvidos na indústria; - O aumento progressivo das eficiências processuais; - Que investimentos e meio ambiente estão fortemente atrelados para o desenvolvimento da indústria e seu fortalecimento tanto a nível comercial quanto na sociedade. Portanto, a abordagem dada para a Produção Mais Limpa neste trabalho é mais abrangente - enfocando os tratamentos fim de tubo - as Estações de Tratamento de Efluentes Industriais. / The insertion in industries of Cleaner Production Methodology in Wastewater Treatment Plants (WTP). The concept given from the Cleaner Production allows its application to the end of pipe treatment, not restraining it to the productive process. The application of that tool aims the development and the continuous improvement of the environmental management system gathering the treatment of any type of generated pollution, specifically in this dissertation, the industrial wastewater. The WTP, with a suitable supervision and operation, not only minimizes the polluting effects of the effluents generated by the industries to levels demanded by the applicable legislation or to patterns of quality required internally in its process, but also can control the whole factory intern productive process. There is the possibility of detecting great part of the productive deviation that occurred in the interior of the factory through many controlling processual parameters. With the application of the tool of Cleaner Production in the Treatment Stations of Industrial Effluents, it demonstrates through many of its methodologies: - The continuous improvement in all of the productive and treatment processes of effluents involved in the industry; - The progressive enlargement of the processual efficiency; - Which investments and environment are strongly related to the development of the industry and its strengthening both on commercial and social levels. Therefore, the approach given to the Cleaner Production in this dissertation is wider - focusing the end of pipe treatment - the Treatment Stations of Industrial Effluents.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:50:50Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 11098.pdf: 9587257 bytes, checksum: 14f0ce45f402bb473afbff8840adf363 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:55:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:06:02Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O quadro evolutivo da agricultura brasileira resulta em benefícios à população exigindo crescentes avanços tecnológicos no setor. Constantemente, novos agrotóxicos são introduzidos estimulando estudos científicos com a finalidade de determinar e avaliar os impactos na população e no meio ambiente. No presente trabalho, a matriz avaliada foi o lodo gerado no processo de tratamento de água para consumo humano, coletado na região do Vale do Ribeira, SP. A técnica empregada foi a cromatografia líquida de fase reversa acoplada à espectrometria de massas triploquadrupolar em tandem com ionização por electrospray. Os compostos foram extraídos previamente da matriz. O desenvolvimento da metodologia exigiu tratamento dos dados para que esses pudessem ser utilizados e transformados em informações confiáveis. Os processos envolvidos foram avaliados usando o conceito da validação de ensaios químicos. Os indicadores avaliados foram seletividade, linearidade, intervalo de trabalho, sensibilidade, exatidão, precisão, limite de detecção, limite de quantificação e robustez. Esses indicadores produziram valores quantitativos e qualitativos que foram estatisticamente evidenciados de forma objetiva. A metodologia desenvolvida e validade é simples. Como resultado, mesmo explorando a sensibilidade da técnica, os compostos estudados não foram encontrados no lodo da ETA de Registro. Isso leva a crer que esses compostos podem estar presentes em concentrações muito baixas, podem sofrer degradação durante o tratamento da água ou não são retidos completamente pela ETA. 7 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:08:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / A crescente preocupação dos órgãos de vigilância ambiental e sanitária sobre a segurança e a qualidade dos recursos hídricos tem orientado o desenvolvimento de diversas pesquisas voltadas para uma revisão do padrão tecnológico atual, quanto à gestão de resíduos gerados em estações de tratamento de água. Neste trabalho, foram avaliadas as principais características dos resíduos gerados em um sistema de tratamento de água de ciclo completo na cidade de Registro (SP) e sua correlação com a qualidade do meio hídrico, pelo estudo dos efeitos físico-químicos de seu descarte na qualidade da água e do sedimento da Bacia Hidrográfica do rio Ribeira de Iguape. Um programa de monitoramento da microbacia foi estabelecido, verificando-se o atendimento dos elementos analisados ás exigências de legislações federais, como a Resolução CONAMA 357/2005 e a Portaria 518. Foram constatadas alterações na qualidade da água superficial do corpo d\'água receptor em períodos de até 4 horas, após o despejo, e para uma distância de até 50 m a jusante do descarte do lodo da ETA. A análise descritiva mostrou ser predominante a concentração de alguns metais durante o descarte, como o manganês. A análise dos organismos bentônicos apresentou uma indicação de que os grupos observados não foram diretamente afetados pelo despejo do lodo da ETA. O presente trabalho não detectou indícios de que a contaminação constatada no local de despejo atingisse o rio Ribeira de Iguape, porém, a presença de alumínio em amostras de sedimento próximo ao local de descarte mostrou que o descarte sistemático do lodo pode comprometer em longo prazo a qualidade da água do corpo d\'água receptor. / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP