O uso de membranas filtrantes para o tratamento de efluentes tem sido crescente nas últimas décadas, com o foco na otimização destes sistemas, que ocupam menos espaço físico e atendem aos critérios de qualidade ambiental cada vez mais rigorosos. Processos convencionais de tratamento por lodos ativados, têm sido substituídos por sistemas com módulos de membranas submersas, denominados de Biorreatores Associados à Membranas, ou MBR – Membrane Bioreactor. Os problemas com esta condição de uso das membranas relacionam-se à redução do fluxo de permeado (J20) devido ao aumento da resistência total (Rt) ao longo do tempo de filtração, associados à formação de distintos mecanismos de bloqueio devido à colmatação de biossólidos junto as membranas, processo denominado genericamente de fouling. Neste trabalho é analisado o comportamento da filtração de três lodos ativos oriundos de fontes distintas: indústria petroquímica, hospitalar e lixiviado de aterro sanitário. A diversidade da composição destes efluentes contribui para a análise do comportamento da queda do J20 e do aumento da Rt ao longo de ensaios de filtração, que foram realizados com quatro horas de duração. Para cada lodo foram ensaiadas três concentrações de Sólidos Suspensos Totais (SST): 8.000, 17.000 e 23.000 mg/L, bem como três pressões transmembranas (PTM): 180, 240 e 300 mbar. Os lodos foram caracterizados, determinando-se: viscosidade, massa específica, características físicas dos biossólidos (diâmetros médios e efetivos, coeficientes de uniformidade e de curvatura), além da quantificação da concentração das frações de EPS (Substâncias Poliméricas Extracelulares). Os ensaios em bancada foram realizados com módulos de membranas de fibras ocas submersas, confeccionados de forma a garantir sua uniformidade. Os procedimentos também foram realizados de forma padronizada, incluindo-se a promoção de turbulência através de aeração forçada. Os resultados permitiram a análise do comportamento da queda do J20 e do aumento da Rt, comparando-se estas relações com as variações das concentrações de SST e da PTM para cada lodo ensaiado, e também permitiram uma análise das relações entre os distintos lodos. Ainda foram analisados os valores do Índice Modificado de Fouling – IMF e dos mecanismos de bloqueio que ocorreram durante as filtrações para cada efluente. Os resultados indicam que tanto a variação da concentração de SST quanto da PTM, não implicam em diferenças significativas nos valores absolutos do J20, mas em valores bem distintos para a Rt final. Dessa forma, conclui-se que o aumento da PTM, com o objetivo de aumentar o J20 em um sistema real, não teria efetividade e decorreria no aumento do custo energético do sistema devido ao aumento da Rt. Os resultados para IMF, com objetivo buscar correlações com as variações da concentração de SST e da PTM, não apresentaram resultados que caracterizem o uso deste indicador para este tipo de filtração. Ainda foi possível estabelecer correlações entre a queda do J20 e as concentrações de EPS, além da viscosidade e massa específica. Foram identificados os mecanismos de bloqueio preponderante, concluindo-se que a filtração por torta prevalece na maioria dos ensaios. / The use of membranes processes for wastewater treatment has increased in recent decades, with focus on optimizing these systems, requiring less physical space and meeting increasingly stringent environmental quality criteria. Conventional treatment processes using activated sludge units, have been replaced by systems with submerged membrane modules, called Membrane Bioreactor - MBR. The problems with the use of the membranes in these conditions are related to the reduction of the permeate flow (J20) and the increase in the total resistance (Rt) along the running time of the filtration, associated with different block mechanisms, due to fouling of the membranes with biosolids. This study analyzes the filtration behavior of three activated sludges coming from different sources: the petrochemical industry, hospital and landfill leachate. The diversity of the composition of these effluents allowed the analysis the declining behavior of J20 and the increasing behavior of Rt throughout the filtration tests, conducted with four hours duration time. For each sludge three concentrations of Total Suspended Solids (TSS) were tested: 8,000, 17,000 and 23,000 mg / L, as well as three transmembrane pressures (TMP): 180, 240 and 300 mbar. The sludge were characterized by determining viscosity, density, physical characteristics of biosolids (average and effective diameters, coefficients of uniformity and curvature), and the quantification of the EPS fractions concentration (Extracellular Polymeric Substances). The bench tests were performed with hollow fiber submerged membrane modules, manufactured in order to ensure uniformity. The procedures were performed in a standardized way, including the promotion of turbulence through forced aeration. The results allowed the analysis of the permeate flux decline behavior and the increasing of the total resistance, comparing these ratios to the variations in the concentrations of TSS and TMP for each sludge tested and also allowed the analysis of relations between the distinct sludges. Values of the Modified Fouling Index - MFI and blocking mechanisms that occurred during the filtrations for each sludge were also analyzed. The results indicate that both the variation of the TSS concentration and the TMP do not lead to significant differences in J20 values, but do generate distinct final Rt values. Thus, one possible conclusion is that increasing TMP, with the objective of increasing J20 in a real system is not an effective action and would result in the increase of energy costs, due to the increase of Rt. No correlation could be established between the MFI results and the parameters TSS and TMP. However, it was possible to establish correlations between the fall of J20 and the concentrations of EPS, as well as viscosity and density. Predominant blocking mechanisms were identified, allowing the conclusion that cake filtration prevails in most testing situations.

xxiii, 143 f. : il. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-10-29T18:30:41Z No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) Previous issue date: 2006-09-15 / O presente trabalho trata da remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio granular praticamente uniforme, verificando a influência de aspectos operacionais como dosagens de coagulante, taxas de filtração e características da água bruta. O trabalho experimental foi desenvolvido em escala piloto composta por dispositivo de mistura rápida e filtro descendente de areia. Os experimentos em escala piloto foram precedidos de estudos em escala de bancada (Testes de Jarros) para a definição da faixa de pH e dosagem de coagulante a serem empregados nos experimentos de filtração. Foram realizados 15 experimentos de filtração direta descendente, utilizando como coagulante o sulfato de alumínio. Optou-se por trabalhar com subdosagens, dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante. Foram utilizadas águas provenientes do lago Paranoá e do córrego do Torto, sendo que toda a água empregada nos trabalhos de filtração foi inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. Além disso, o filtro foi operado com taxas constantes de 210 m/dia e 105 m/dia. Os resultados obtidos indicaram que, independente da origem da água bruta e da taxa de filtração utilizada, ao se adotar dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante, os efluentes apresentaram valores de turbidez inferiores a 0,5 UT e de clorofila-a inferiores a 1,5 μg/L. Quanto à remoção de oocistos de Cryptosporidium, para o filtro estudado, não foram observadas diferenças na remoção desse protozoário com a utilização de uma taxa conservadora, 105 m/dia, quando comparada ao valor de 210 m/dia. Por outro lado, para as águas estudadas, a utilização de super-dosagem parece promover uma maior remoção de oocistos de Cryptosporidium quando comparada com o uso de dosagem “ótima”. Similarmente, foi observado que durante a operação regular do filtro, a remoção de oocistos de Cryptosporidium tende a ser mais elevada do que no período de amadurecimento do mesmo. Entretanto, o fator operacional que influenciou de forma mais determinante a remoção desse protozoário foi a utilização de subdosagem de coagulante. Quando essa condição de coagulação foi adotada, verificou-se, independentemente da água bruta, que a remoção foi significativamente inferior. Dessa forma, pode-se considerar como dois fatores de risco importantes: possíveis falhas na dosagem de coagulante, com a aplicação de subdosagem, e o período de amadurecimento do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work deal with the removal of Cryptosporidium oocysts by downflow direct filtration with almost uniform filter bed to verify the influence of operational aspects such as coagulant dosage, filtration flow rate and raw waters characteristcs. The experimental work was carried out in pilot-plant comprised by a hydraulic flash mixing device and a rapid downflow sand filter column. The studies in pilot-scale were preceded by benches studies (Jar Tests) for the definition of the coagulant dosages and the pH values to be used in the filtration experiments. Fifteen filtration experiments had been carried out, using aluminum sulphate as coagulant. Three different dosage levels were used: suboptimal, "optimal" and overoptimal dosages of coagulant. Raw waters from the Paranoá lake and from the Torto stream were used. During filtration experiments these waters were spiked with Cryptosporidium sp. oocysts in the order of 103 to 102 oocysts/L and the filter was operated with constant flow rates of 210 m/day and 105 m/day. Independently of the filtration flow rate and the raw water tested, when "optimal" and overoptimal coagulant dosages were used, the filter effluents presented turbidity values lower than 0,5 NTU and values of chlorophyll-a lower than 1,5μg/L. Regarding the removal of Cryptosporidium oocysts, for the studied filter, no appreciable differences on the removal of these protozoan were observed with the utilization of conservatives flow rates, 105 m/day, when comparing with 210 m/day.. On the other hand, for the raw waters studied, the use of overoptimal coagulant dosages tends to improve the removal of the Cryptosporidium oocysts, when comparing with optimal dosages. Similarly, it was observed that the removal of the Cryptosporidium oocysts was lower during ripening period when comparing with the stable filtration operation. However, the operational aspect that placed more influence on the removal of Cryptosporidium oocysts was the use suboptimal coagulation dosage. When this condition was adopted, it was verified that, independently of the raw water.used, the removal was significant lower. So, failures in the coagulation process, such the use of suboptimal coagulant dosages and the ripening filter period may be considered as the two major operational risk factors.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-01T21:41:47Z No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) Previous issue date: 2006-04-12 / Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho da filtração lenta no que se refere à remoção de células de M.aeruginosa e de microcistina extracelular, buscando a melhoria da eficiência por meio do estudo da influência de alguns parâmetros de projeto e operação. Para tanto, foi utilizada uma instalação piloto de filtração composta por três filtros lentos de areia, operados em paralelo, que foram alimentados com água do lago Paranoá (Brasília/DF), à qual foram adicionadas células cultivadas de M. aeruginosa e microcistina extracelular, em momentos distintos do experimento. O trabalho experimental foi dividido em quatro etapas: (1) variação do tamanho efetivo da areia (0,22mm, 0,28mm e 0,35mm); (2) variação da espessura da camada de areia (0,60m, 0,90m e 1,1m); (3) Variação da taxa de filtração (2m/d, 3m/d e 4m/d); e (4) variação das concentrações de M. aeruginosa e microcistina extracelular na água bruta. De acordo com os resultados obtidos, para uma concentração de 105cél/mL de M. aeruginosa na água bruta, o tamanho efetivo da areia parece não influenciar na qualidade da água filtrada. No entanto, os elevados valores de perda de carga podem desfavorecer o uso de tamanhos efetivos menores. O filtro com 0,60m de camada de areia apresentou maior ocorrência de traspasse de células de M.aeruginosa, enquanto que, para as outras espessuras avaliadas, não houve diferença entre a qualidade dos efluentes. Os resultados também sugerem que a taxa de filtração é um parâmetro de operação que influencia na remoção desses microrganismos. Os parâmetros de clorofila-a e microcistina intracelular indicaram que houve um arraste de parte das células que tinham sido previamente retidas no meio filtrante, fato esse mais evidente quando a concentração de M.aeruginosa na água bruta foi da ordem de 106cél/mL. Nas fases experimentais em que a água bruta continha microcistina essencialmente na fração intracelular, foram detectadas concentrações de microcistina extracelular nos efluentes dos filtros, em valores mais elevados do que os contidos na água bruta, confirmando que houve lise de parte das células retidas. Foi observado um impacto negativo da presença de microcistina na água bruta sobre a remoção de coliformes. A intensidade desse impacto parece depender da concentração dessa toxina na água bruta. A filtração lenta se apresenta como uma tecnologia de grande potencial para o tratamento de água contendo M. aeruginosa e microcistina. Entretanto, para uma remoção satisfatória desses organismos e de sua toxina, é imprescindível que seja assegurada a maturação dos filtros em relação à toxina, o que parece depender essencialmente de uma exposição prévia à toxina e das características da água afluente. Dessa forma, até que novos estudos indiquem limites seguros para a utilização da filtração lenta, alerta-se para o fato de que há risco de que as concentrações de microcistina na água filtrada ultrapassem o limite de potabilidade, principalmente quando a água bruta apresentar concentrações superiores a 105cél/mL de M.aeruginosa e a 20µg/L de microcistina extracelular. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work aimed to evaluate the performance of the slow filtration in the removal of M.aeruginosa cells and extracellular microcystins, searching for the improvement of the efficiency by studying the influence of some project and operational parameters. To accomplish the objective, pilot-scale experiments were performed using 3 slow sand filter columns. These filters were continuously and simultaneously operated, and were fed with raw water of the Paranoá Lake (Brasília/DF), that was periodically spiked during few days with a cultivated toxic strain M. aeruginosa or with dissolved microcystin. The experimental work was carried out in four stages to evaluate the influence of: (1) the effective size (0.22mm, 0.28mm and 0.35mm); (2) the filter bed depth (0.60m, 0.90m, 1.1m); (3) the filtration rate (2m/d, 3m/d, 4m/d); and (4) the concentration of M.aeruginosa cell as well as of dissolved microcystin. For a raw water concentration of 105cells/mL of M. aeruginosa, the effective size of the sand seems not to influence the quality of filtered water, however, high values of head loss may disfavor the use of smaller effective diameters. The shallower filter bed, 0.60m, presented more occurrence of M. aeruginosa breakthrough, but there was no significantly difference of filtered water quality for the others filters beds evaluated. The filtration rate seems to influence the removal of these microorganisms. The concentrations of chlorophyll-a and dissolved microcystins in the filtered water indicate that part of the cells previously retained in the filter was washed way in the following days of operation. This behavior was more evident when the concentration of M. aeruginosa in the raw water was about 106cells/mL. When the presence of microcystins in the raw water was mostly in the intracellular fraction, concentrations of extracellular microcystins in filtered water was, occasionally, higher than the observed in raw water, confirming that cells lyses was occurring in the filter bed. It was confirmed that the presence of microcystins in the raw water has a negative impact on the removal of coliforms, and it seems to be dependent of the concentration of this cyanotoxin. The slow sand filtration seems to be a technology with high potential for water treatment containing M. aeruginosa and microcystin. However, for a satisfactory removal of these organisms and its toxins, it is essential that a high degree of maturation is assured. Thus, until new studies indicate safe limits for the use of slow sand filtration, it is believed that when concentration of M. aeruginosa and extracellular microcystin in the raw water exceed, respectively, 105cells/mL and 20µg/L, there is a high risk that the concentrations of microcystins in filtered water exceeds 1µg/L.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-02-28T14:28:10Z No. of bitstreams: 1 2008_RaquelTaira.pdf: 12311836 bytes, checksum: 1e1367401a3970ec2388cab4acf229b7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2011-03-28T18:33:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_RaquelTaira.pdf: 12311836 bytes, checksum: 1e1367401a3970ec2388cab4acf229b7 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-03-28T18:33:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_RaquelTaira.pdf: 12311836 bytes, checksum: 1e1367401a3970ec2388cab4acf229b7 (MD5) / Devido a sua ocorrência em águas superficiais e sua significativa resistência aos estresses ambientais, Cryptosporidium parvum é considerado um dos mais importantes parasitas de veiculação hídrica. Por causa do tamanho reduzido dos oocistos, 4 a 6 µm, e a resistência à desinfecção com cloro, a filtração é considerada o processo fundamental para a remoção desses microrganismos. A filtração lenta é apontada como um processo capaz de remover patógenos eficientemente, porém a remoção de oocistos é ainda pouco estudada. Este trabalho teve como objetivo avaliar, em escala piloto, a remoção de oocistos de Cryptosporidium pela filtração lenta, precedida ou não da pré-filtração em pedregulho com escoamento ascendente. As taxas de filtração avaliadas nos filtros lentos foram de 3 e 6 m/d enquanto a taxa de filtração no pré-filtro foi mantida constante em 10 m/d. A concentração de oocistos na água bruta durante os experimentos variou de 102 e 103 ooc/L. Quando os filtros lentos foram submetidos a algum período de amadurecimento, as eficiências de remoção de oocistos nas seqüências estudadas foram próximas, variando entre 2,76 a 4,28 log. As menores remoções foram obtidas quando a turbidez da água bruta era mais elevada, a taxa de filtração do filtro lento era igual a 6 m/d e a concentração inicial de oocistos era mais baixa. Quando os filtros lentos não foram submetidos a período de amadurecimento a remoção de oocistos no filtro lento atuando como única unidade de tratamento foi de no máximo 3,68 log, enquanto o conjunto pré-filtro+filtro lento atingiu até 4,27 log, indicando a importância da adoção do pré-filtro em situações críticas de operação. O pré-filtro de pedregulho foi responsável pela remoção de 0,29 a 2,37 log de oocistos. O aumento da taxa de filtração dos filtros lentos (3 para 6 m/d) parece afetar a remoção de oocistos e coliformes totais, mas não a remoção de turbidez. Em qualquer das unidades de filtração, as remoções de coliformes totais e Clostridium perfringens foram sempre inferiores à de oocistos, sugerindo que esses indicadores são conservadores em relação aos oocistos. Ao obter turbidez efluente menor ou igual a 1 UT no filtro lento sozinho, foi verificada ocorrência de correlação a 90% de confiança entre turbidez residual e ocorrência de oocistos. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Owing to its widespread occurrence in water and its significant resistance to environmental stresses, Cryptosporidium parvum is regarded as one of the most important waterborne microbial parasites. Due to the small size of Cryptosporidium, 4 to 6 μm, and its resistance to disinfection with chlorine, filtration is regarded a key process to remove this microrganism. Slow Sand Filtration has been shown to be effective in achieving removal of pathogens, but there is a lack of studies about oocyst removal. This study aimed to evaluate, at pilot scale, Cryptosporidium oocysts removal by slow sand filtration preceded or not by the upflow roughing filtration. The filtration rates evaluated at the slow sand filters were 3 and 6 m.d-1 while for roughing filter it was constant at 10 m.d-1. Oocysts concentration in raw water during the experiments ranged between 102 and 103 ooc.L-1. When slow sand filters were subjected to a period of ripening, the efficiencies of oocysts removal in the sequences studied were similar, varying in the range of 2.76 to 4.28 log. Lower removals were obtained when raw water turbidity was higher, filtration rate of slow sand filter was 6 m.d-1 and oocysts initial concentration was lower. When the slow sand filters were not subjected to a period of ripening, oocysts removal by slow sand filter acting as single unit of treatment was no more than 3.68 log, while the roughing filter + slow sand filter reached up to 4.27 log, indicating the importance of the adoption of roughing filter in critical situations of operation. Upflow roughing filter was responsible for 0.29 to 2.37 log of oocysts removal. The increase in the filtration rate of slow sand filters from 3 to 6 m.d-1 seems to affect negatively oocysts and total coliform removals, but not turbidity removal. In every unit of filtration, total coliform and Clostridium perfringens removal efficiencies were always lower than oocysts removal, suggesting that these indicator organisms are conservative for Cryptosporidium oocysts. When turbidity of slow sand filter alone was equal or lower than 1 NTU, it was observed a correlation at 90% of confiability between turbidity and oocysts occurrence.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2013. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2013-11-21T22:35:29Z No. of bitstreams: 1 2013_LuisJulioDeGusmaoPedroso.pdf: 4833098 bytes, checksum: 3fbfcd5686f9b880b58ece3cddb2383a (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-25T12:38:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuisJulioDeGusmaoPedroso.pdf: 4833098 bytes, checksum: 3fbfcd5686f9b880b58ece3cddb2383a (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-25T12:38:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuisJulioDeGusmaoPedroso.pdf: 4833098 bytes, checksum: 3fbfcd5686f9b880b58ece3cddb2383a (MD5) / Os sinais eletromiográficos (EMG) estão cada vez mais a serem utilizados para diagnósticos clínicos, controle de próteses de membros superiores ou inferiores e auxilio e acompanhamento do treinamento de atletas profissionais. O sucesso do uso da eletromiografia de superfície (EMGs) nessas aplicações é fortemente influenciado pela qualidade das informações obtidas desses sinais que por sua vez sofrem influências do meio, majoritariamente, influencias da rede elétrica de 60 Hz e seus harmônicos. Desta forma, o objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos de diversos métodos de filtragem da interferência de 60 Hz e harmônicas provenientes da rede elétrica, sobre os estimadores eletromiográficos calculados com base em sinais eletromiográficos de superfície. Para isso, um sinal eletromiográfico sintético foi contaminado por diferentes sinais de interferência de 60 Hz, que foram em seguida, filtrados por filtros digitais do tipo FIR, IIR e adaptativos. Foram então calculados, para os sinais originais e para todos os sinais filtrados, os seguintes estimadores: valor quadrático médio (RMS), valor retificado médio (AVR), frequência média (MNF), frequência mediana (MDF) e velocidade de condução (CV). Para os resultados dos estimadores foi calculada a reta de regressão e feita a analise comparativa da influência dos filtros sobre o resultado dos estimadores através da comparação do coeficiente angular dessas retas em relação ao coeficiente angular das retas de controle, sinal sem ruído e com ruído, mas sem filtragem. Os valores obtidos demonstraram que não existe um filtro que possa ser aplicado com iguais resultados para todos os estimadores. Nos sinais com ruído jitter os estimadores apresentam inconsistência nos resultados, destacando a interferência do ruído jitter sobre os filtros e sobre os estimadores como consequência da relação da largura de banda do jitter e do corte notch dos filtros. Apesar das limitações do estudo, os resultados apresentam potencial para auxiliar pesquisadores na tomada de decisão do uso ou não de filtros em sinais EMGs e, caso positivo, quais apresentam melhores resultados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The surface electromyographic signals (EMGs) are being used for clinical diagnosis, control of prosthetic arms or legs and assisting and monitoring the training of professional athletes. The successful use of surface electromyography (EMGs) in these kind of applications is strongly influenced by the quality of the information obtained from these signals that, in turn, suffer from environmental influences, mainly influences from the electrical grid of 60 Hz and its harmonics. Thus, the objective of this study is to evaluate the effects of various methods of filtering interference of 60 Hz and harmonics from the electrical grid, on electromyographic estimators calculated based on surface electromyographic signals. For this, a synthetic electromyographic signal has been contaminated by different 60 Hz interference signals, which were filtered by FIR type digital filters, IIR and adaptive. So, there were calculated for the original signals and for all filtered signals, the following estimators: root mean square (RMS), average rectified value (AVR), mean frequency (MNF), median frequency (MDF) and conduction velocity (CV). For the results of the estimators, we calculated the regression line and a comparative analysis was made of the influence the filters on the results of estimators by comparing the angular coefficient of these lines in relation to the angular coefficients of the lines of control signal, without noise and with noise, but without filtering. The values obtained demonstrate that there is no filter that can be applied with similar results for all estimators. In signals with noise jitter estimators have had inconsistent results, especially the interference noise jitter on the filters and on the estimators as a result of the relationship of jitter bandwidth jitter and notch cut filters. Despite the limitations of the study, the results have potential to assist researchers in making the decision to use or not of filters in EMGs signals and, if so, which ones show better results.

O uso de membranas filtrantes para o tratamento de efluentes tem sido crescente nas últimas décadas, com o foco na otimização destes sistemas, que ocupam menos espaço físico e atendem aos critérios de qualidade ambiental cada vez mais rigorosos. Processos convencionais de tratamento por lodos ativados, têm sido substituídos por sistemas com módulos de membranas submersas, denominados de Biorreatores Associados à Membranas, ou MBR – Membrane Bioreactor. Os problemas com esta condição de uso das membranas relacionam-se à redução do fluxo de permeado (J20) devido ao aumento da resistência total (Rt) ao longo do tempo de filtração, associados à formação de distintos mecanismos de bloqueio devido à colmatação de biossólidos junto as membranas, processo denominado genericamente de fouling. Neste trabalho é analisado o comportamento da filtração de três lodos ativos oriundos de fontes distintas: indústria petroquímica, hospitalar e lixiviado de aterro sanitário. A diversidade da composição destes efluentes contribui para a análise do comportamento da queda do J20 e do aumento da Rt ao longo de ensaios de filtração, que foram realizados com quatro horas de duração. Para cada lodo foram ensaiadas três concentrações de Sólidos Suspensos Totais (SST): 8.000, 17.000 e 23.000 mg/L, bem como três pressões transmembranas (PTM): 180, 240 e 300 mbar. Os lodos foram caracterizados, determinando-se: viscosidade, massa específica, características físicas dos biossólidos (diâmetros médios e efetivos, coeficientes de uniformidade e de curvatura), além da quantificação da concentração das frações de EPS (Substâncias Poliméricas Extracelulares). Os ensaios em bancada foram realizados com módulos de membranas de fibras ocas submersas, confeccionados de forma a garantir sua uniformidade. Os procedimentos também foram realizados de forma padronizada, incluindo-se a promoção de turbulência através de aeração forçada. Os resultados permitiram a análise do comportamento da queda do J20 e do aumento da Rt, comparando-se estas relações com as variações das concentrações de SST e da PTM para cada lodo ensaiado, e também permitiram uma análise das relações entre os distintos lodos. Ainda foram analisados os valores do Índice Modificado de Fouling – IMF e dos mecanismos de bloqueio que ocorreram durante as filtrações para cada efluente. Os resultados indicam que tanto a variação da concentração de SST quanto da PTM, não implicam em diferenças significativas nos valores absolutos do J20, mas em valores bem distintos para a Rt final. Dessa forma, conclui-se que o aumento da PTM, com o objetivo de aumentar o J20 em um sistema real, não teria efetividade e decorreria no aumento do custo energético do sistema devido ao aumento da Rt. Os resultados para IMF, com objetivo buscar correlações com as variações da concentração de SST e da PTM, não apresentaram resultados que caracterizem o uso deste indicador para este tipo de filtração. Ainda foi possível estabelecer correlações entre a queda do J20 e as concentrações de EPS, além da viscosidade e massa específica. Foram identificados os mecanismos de bloqueio preponderante, concluindo-se que a filtração por torta prevalece na maioria dos ensaios. / The use of membranes processes for wastewater treatment has increased in recent decades, with focus on optimizing these systems, requiring less physical space and meeting increasingly stringent environmental quality criteria. Conventional treatment processes using activated sludge units, have been replaced by systems with submerged membrane modules, called Membrane Bioreactor - MBR. The problems with the use of the membranes in these conditions are related to the reduction of the permeate flow (J20) and the increase in the total resistance (Rt) along the running time of the filtration, associated with different block mechanisms, due to fouling of the membranes with biosolids. This study analyzes the filtration behavior of three activated sludges coming from different sources: the petrochemical industry, hospital and landfill leachate. The diversity of the composition of these effluents allowed the analysis the declining behavior of J20 and the increasing behavior of Rt throughout the filtration tests, conducted with four hours duration time. For each sludge three concentrations of Total Suspended Solids (TSS) were tested: 8,000, 17,000 and 23,000 mg / L, as well as three transmembrane pressures (TMP): 180, 240 and 300 mbar. The sludge were characterized by determining viscosity, density, physical characteristics of biosolids (average and effective diameters, coefficients of uniformity and curvature), and the quantification of the EPS fractions concentration (Extracellular Polymeric Substances). The bench tests were performed with hollow fiber submerged membrane modules, manufactured in order to ensure uniformity. The procedures were performed in a standardized way, including the promotion of turbulence through forced aeration. The results allowed the analysis of the permeate flux decline behavior and the increasing of the total resistance, comparing these ratios to the variations in the concentrations of TSS and TMP for each sludge tested and also allowed the analysis of relations between the distinct sludges. Values of the Modified Fouling Index - MFI and blocking mechanisms that occurred during the filtrations for each sludge were also analyzed. The results indicate that both the variation of the TSS concentration and the TMP do not lead to significant differences in J20 values, but do generate distinct final Rt values. Thus, one possible conclusion is that increasing TMP, with the objective of increasing J20 in a real system is not an effective action and would result in the increase of energy costs, due to the increase of Rt. No correlation could be established between the MFI results and the parameters TSS and TMP. However, it was possible to establish correlations between the fall of J20 and the concentrations of EPS, as well as viscosity and density. Predominant blocking mechanisms were identified, allowing the conclusion that cake filtration prevails in most testing situations.

O ponto de partida para a preparação de membranas poliméricas por inversão de fases (IF) é ter uma solução termodinamicamente estável. A teoria de Flory-Huggins guiou a construção dos diagramas ternários para os sistemas água/ácido fórmico/poliamida 66 e água/ácido clorídrico/poliamida 66, comparando os dados experimentais com dados teóricos, identificando o tipo de separação de fases que ocorre e descrevendo o comportamento termodinâmico dos processos de formação de membranas assimétricas preparadas por IF. Neste trabalho foi avaliado o comportamento termodinâmico de soluções de poliamida 66 (PA66) em ácido fórmico (FA) e em ácido clorídrico (HC), quanto à classificação como soluções verdadeiras. Foi determinada a massa molar viscosimétrica média (Mv) da PA66 comercial utilizada, sendo 11 600 g·mol-1. Foram caracterizados a PA66 e os filmes de PA66 em FA e PA66 em HC, por calorimetria diferencial de varredura (DSC), por difração de raios X (DRX), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). O método UNIFAC (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) foi usado para a determinação dos parâmetros de interação não-solvente/solvente (g12) para os sistemas H2O/FA e H2O/ HC. A partir de medidas de inchamento (swelling) o parâmetro de interação nãosolvente/ polímero ( 13) para H2O/PA66 encontrado foi de 2,77. Os parâmetros de interação solvente/polímero ( 23) foram determinados por meio de medidas de pressão de vapor (VP) para os sistemas PA66/FA e PA66/HC,sendo de –9,0 e –7,74 respectivamente. A curva do ponto de névoa (cloud point curve) teórica foi calculada com base na “Boom’s LCP Correlation” e comparada à curva do ponto de névoa experimental. A energia livre de Gibbs da mistura (ΔGm) ternária e o 23, indicam que o FA é o melhor solvente para a PA66, porém, a concentração do HC (37-38%), sua volatilidade e a fração volumétrica de PA66 ( 3) dissolvida, mostram que o HC também é um bom solvente para a PA66, fato comprovado pela morfologia das membranas obtidas. / The starting point for the preparation of polymer membranes by phase inversion is having a thermodynamically stable solution. The Flory-Huggins theory guided the construction of the ternary diagrams for water/formic acid/polyamide 66 and water/hydrochloric acid/ polyamide 66 systems by comparing the experimental data with theoretical, identifying the type of phase separation occurring, and describing the behavior of the thermodynamic processes of formation of asymmetric membranes prepared by phase inversion. In this work, the thermodynamic behavior of solutions of polyamide 66 (PA66) in formic acid (FA) and in hydrochloric acid (HC), was studied to evaluate their classification as true solutions. The viscosimetric average molar mass (Mw) of commercial PA66 was determined to be ≈ 11 600 g·mol-1. The PA66 and PA66 films in AF and in HC were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), by X-ray diffraction (XRD), by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and by scanning electron microscopy (SEM). The UNIFAC method (universal quasi-chemical funtional group activity coefficient) was used for the determination of non-solvent/solvent interaction parameters (g12) for the H2O/FA and H2O/HCsystems. From measurements of swelling, the polymer/non-solvent interaction parameter ( 13) for H2O/PA66 was found to be 2.77. The solvent/polymer interaction parameters ( 23) were determined as –9.0 and –7.74 by measuring the vapor pressure (VP) systems for PA66/FA and PA66/HC, respectively. The theoretical cloud point curve was calculated based on "Boom's LCP Correlation" and compared to the curve of the experimental cloud point. The ternary Gibbs free energy of mixing (ΔGm) and 23, indicate that the FA is the best solvent for the PA66, however, the concentration of HC (37-38%), its volatility and the volume fraction of dissolved PA66 ( 3), show that HC is also a good solvent for the PA66, which is proven by the membrane morphology obtained.

Orientador : Jose Euclides Stipp Paterniani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-28T11:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scatolini_MarcosEduardo_D.pdf: 2223198 bytes, checksum: e39154c22cf1dcb99ac9bcf78ab91422 (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

A dupla filtração pode ser considerada como uma das mais promissoras tecnologias para tratamento de água, estimando-se que grande parte das necessidades de tratamento poderiam ser satisfeitas com o uso desta tecnologia. Alguns aspectos ainda não devidamente esclarecidos até o presente sobre esta tecnologia estão relacionados ao tratamento de água com turbidez elevada. Com a montagem e operação de uma instalação piloto, constituída de dois sistemas de dupla filtração (sistema 1: filtro ascendente de areia grossa e filtro descendente de areia e sistema 2: filtro ascendente de pedregulho e filtro descendente de areia), foi realizada uma investigação experimental com águas de estudo preparadas com caulinita (água tipo I com turbidez em torno de 100 uT e água tipo II com turbidez em torno de 300 uT). A coagulação foi realizada com o sulfato de alumínio, sem o uso de alcalinizante ou de acidificante, para que resultasse potencial zeta próximo de zero. A operação de ambos os sistemas foi efetuada com e sem descargas de fundo intermediárias nos filtros ascendentes, e foram variadas as taxas de filtração em ambos os filtros (de 120 a 240 m&sup3/m&sup2.d nos filtros ascendentes e de 180 a 300 m&sup3/m&sup2.d nos filtros descendentes). Concluiu-se principalmente que os dois sistemas foram capazes de produzir água filtrada com turbidez consistentemente menor que 0,5 uT e que a produção efetiva de água depende da turbidez da água de estudo, das taxas de filtração, da execução das descargas de fundo intermediárias e da carga hidráulica disponível para retenção de sólidos. / Double filtration may be considered one of the most important technologies for water treatment. It has been estimated that most of water treatment can be efficiently achieved with the use of this technology, although some design and operational aspects related to the high turbidity of the influent water have not been fully studied until the present time. A pilot plant was built comprising two double filtration systems (system 1 with an upflow coarse sand filter followed by a downflow fine sand filter; system 2 with an upflow gravel filter followed by a downflow filter identical to that used in system 1). The experimental investigation was carried out using influent waters prepared with kaolin (water type I with turbidity of approximately 100 NTU and water type II with turbidity of approximately 300 NTU). Coagulation was accomplished by using aluminum sulfate (no acid or alkaline products) so that the zeta potential resulted approximately zero. The operation of both systems was carried out with and without intermediate down flushes during the runs. Filtration rates in the filters of both systems varied from 120 to 240 m&sup3/m&sup2.d in the upflow filters and from 180 to 300 m&sup3/m&sup2.d in downflow filters. It was mainly concluded that both systems resulted capable to produce filtered water with turbidity consistently lower than 0.5 NTU and that the net production was related to the influent water turbidity, filtration rates, execution of intermediate down flushes and the hydraulic head provided for solids retention in both filter of each double filtration system.

Orientador : Jose Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-02T10:15:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Conceicao_CelsoHenriqueZuppida_M.pdf: 2954298 bytes, checksum: e1174ed489da7e6ea221ba169c7777af (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado