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Aiming investigated the pyrolysis of the agricultural waste known as cassava stump, the portion of the plant to which the tuberous roots and aerial parts of the plant are attached, this study had as objective to produce biochars from cassava stump by conducting vacuum pyrolysis at 400, 500, or 600 °C. The biochars were characterized by proximate analysis, thermogravimetric analysis, Fourier-transform infrared absorption spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and nitrogen adsorption. Adsorption affinity tests were performed with four different dyes: methylene blue, basic fuchsin, acid fuchsin, and alizarin. Biochar obtained at 500 °C, heating rate of 20 °C.min−1, and 90 min of residence at the final temperature, had 22% higher fixed carbon content as compared to the other biochars and 3.16 times greater fixed carbon content than the original cassava stump. This biochar showed the best adsorption capacity (0.0679 mmol/g) and percentage of removal (87.6%) of methylene blue dye...

This work examines some aspects of sugarcane bagasse pyrolysis. Fixed bed pyrolysis was performed varying the final process temperature. Product yields and the variation of quality properties (calorific values) of bio-oil, biochar, and non-condensable gas were investigated. A mathematical model to simulate the trend of temperature that maximizes a marginal gain was developed consideringthe regression equations for yields and prices of products (related to market prices and calorific value of conventional fuels) and for the amount of biomass used to supply energy to the process. Two methodologies were adopted to calculate the optimum process temperature. The results showed very close temperatures (600 and 602 °C) for the best performing simulations of endogenous and fixed prices methods,with little difference between the yields of products, but with good variation between the marginal gains($124.9/tonne and $129.8/tonne). Finally, the results of endogenous prices method for the fixed bed reactor were compared to the vacuum and fast pyrolysis reactors. This article is protected by copyright. All rights reserved

La presente investigación se realizó con el propósito de determinar si la infraestructura de transporte terrestre de carreteras está correlacionada con el desarrollo del sector agropecuario del Perú, tomando como variables de control la densidad poblacional y la población económicamente activa ocupada (PEAO) según rama de actividad con la finalidad de obtener resultados más fiables. Cabe resaltar que para el estudio se ha tomado únicamente las carreteras de la red vial nacional y el producto bruto interno (PBI), como indicadores de las variables independiente y dependiente respectivamente.

Sericin is a protein present in the cocoon of silkworm silk ( Bombyx mori ), usually discarded in the effluent from the spinning process, and alginate is a linear natural polysaccharide, extracted mainly from brown algae. Both biomaterials have been attracting attention due to their properties. Sericin isolated present weak structural properties, but its strongly polar side groups enable easy cross-linking, polymerization and blending. The use of blends provides an improvement in the physical characteristics of the materials produced with the protein, and the use of alginate has an advantage because it has affinity for a variety of cations. The aim of this paper is to evaluate the particles produced from the blend between sericin and alginate and its properties. The gelation technique, dripping blends in aqueous and alcoholic solutions of CaCl 2 , was applied to produce particles with 1%, 2% and 3% w/V of alginate in sericin solution (2.5% w/V). Posteriorly, the thermal cross-linking process at 40, 100, 125 and 150 °C was performed in sericin-alginate particles and the biosorption processes of these particles for zinc and copper metals were investigated. The evaluation of the data was carried out through the measurement of water solubility, Scanning Electron Microscopy (SEM) images, Fourier Transform Infrared Spectrometry (FTIR) spectra and adsorption capacity. Water solubility of particles decreased when they were produced in alcoholic solution, which is probably related to the formation of β-sheet structure confirmed by FTIT analyses. Also, it was observed that adsorption capacity increased when the particles were produced in alcohol solution. The thermal cross-linking process increased the adsorption capacity until 100 °C, with values around 75% and 65% of reduction of Cu 2+ and Zn 2+ , respectively. From temperature 100 °C all particles got higher degree of browning with an increase of solubility and decrease of adsorption capacity by particles because of the degradation of protein/polysaccharide.

The antihypertensive losartan potassium is an emerging pharmaceutical contaminant that has been traced in aquatic media; hence, up-to-date water treatment methods are urged. This paper is the first of its kind to examine losartan uptake by adsorption using an organophilic clay, Spectrogel. In comparison, a micro-grain activated carbon (μGAC) was employed. Adsorption kinetics, isotherms and thermodynamics were examined and characterizations were performed. Pseudo-first order, pseudo-second order, external diffusion, surface diffusion and pore diffusion models were adjusted to kinetic data, and Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich models were correlated to isotherms. Adsorption mechanisms were elucidated for surface features and surface chemistry. The latter was unraveled to have a crucial role on losartan removal by Spectrogel. The best adsorbent dosage was stablished as 6 g/L and initial solution pH (2.5–10) had no significant impact on the process. Spectrogel exhibited faster kinetics and superior maximum adsorption capacity (∼2200 min, 0.0820 mmol/g) than μGAC (∼2600 min, 0.0441 mmol/g). Compared to water or ethanol eluents, methanol showed the highest efficiency as desorption agent (65%). The results indicate that Spectrogel organoclay is a potential non-traditional adsorbent for losartan remediation.

RESUMO Dentre os processos de separacao industriais, a destilacao e um dos maiores consumidores de energia. Justifica-se assim a busca de metodos para otimizacao energetica de colunas de destilacao. A otimizacao de parâmetros como estagio de alimentacao, condicao termica da alimentacao, utilizacao de refervedores intermediarios pode ser obtida por balancos de exergia na coluna, o que por sua vez depende da determinacao de propriedades termodinâmicas consistentes. Neste trabalho, diferentes equacoes de estado foram utilizadas para o calculo de entalpia e entropia das correntes internas de uma coluna com o sistema etanol/agua, com a finalidade de identificar modelos que resultem em balancos consistentes de exergia para a coluna. Os resultados mostram que equacoes de estado tradicionais permitem obter balancos consistentes apenas em um conjunto restrito de casos, e que, para corrigir isto, e necessaria a utilizacao de modelos que considerem os valores de entalpia e entropia em excesso.

A aplicação de argilas para adsorção de metais pesados presentes em efluentes tem sido objeto de estudo em muitas pesquisas em virtude das inúmeras vantagens técnicas e econômicas. Este trabalho teve como objetivo obtenção de isotermas de adsorção de níquel e zinco em coluna de leito fixo utilizando como adsorvente argila bentonita calcinada a 500 ºC. Os experimentos para remoção de níquel e zinco foram conduzidos à temperatura ambiente (20 ºC - 25 ºC), pH da alimentação ajustado em 4,5, massa de argila calcinada de 15,5 g, com diâmetro médio de 0,855 mm, vazão de alimentação de 4 mL/min e concentração da solução de metal variando entre 0,5 meq/L a 4 meq/L. Os modelos de isoterma de Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, Radke-Prausnitz, Redlich-Peterson, Sips e Toth foram ajustados aos dados de equilíbrio, sendo que o modelo de Langmuir apresentou melhor ajuste às concentrações de Ni2+ e Zn2+ adsorvido. The use of clays for adsorption of heavy metals in wastewater has been studied in many trials because of numerous technical and economic advantages. This work aimed to evaluate the removal of nickel and zinc in fixed bed column. The experiments for the removal of nickel and zinc were conducted at room temperature (20 ºC - 25 ºC), pH adjusted at 4.5, weight of 15.5 g calcined clay,with an average diameter of 0.855mm, feeding flow rate 4 mL/min and concentration of the solution of metal between 0.5 meq/L to 4 meq/L. The Langmuir, Freundlich, Langmuir-Freundlich, Radke-Prausnitz, Redlich-Peterson, Sips and Toth models were fitted to equilibrium data, and the Langmuir model provided the best fit for adsorption isotherms.

A pandemia Covid-19 veio mudar a forma e a proximidade com que comunicamos. Uma parte significativa da nossa comunicação, que anteriormente seria presencial, passou a ser digital, nomeadamente recorrendo a videochamadas Contudo as videochamadas em muitas áreas de negócio é necessário exemplificar uma ação, ilustrar instruções ou até ter alguma forma mostrar ou demonstrar um produto que possa não estar fisicamente presente junto a um, ou a ambos os participantes numa conversação. Neste projeto decidi escolher como caso de estudo o exercício físico, que permite o acompanhamento do treino por um profissional sem que tenham de estar num ginásio. Para isso, implementei algumas funcionalidades que possam completar uma videochamada no sentido de tornar o canal de comunicação mais rico. Para escolher que funcionalidades implementar realizei uma pesquisa sobre aplicações de exercício físico disponíveis nas lojas de aplicações e também foi realizado um questionário com profissionais da área para entender se essas funcionalidades fazem sentido. Depois do levantamento de requisitos preparei o servidor e todos os seus componentes: para gestão das videochamadas, para comunicação síncrona e para o armazenamento e a disponibilização de ficheiros multimédia. A interação dos utilizadores é feita através de uma aplicação cliente que disponibiliza as funcionalidades previamente escolhidas. Neste projeto a aplicação cliente usa a plataforma Android e com a utilização de tecnologias como WebRTC e WebSockets foi possível implementar uma aplicação que consiga adicionar funcionalidades novas que conseguem ajudar numa videochamada, os treinadores pessoais. Com base nos resultados e feedback obtidos dos testes com utilizadores posso afirmar que as funcionalidades identificadas e desenvolvidas nesta aplicação são um importante complemento para os treinadores pessoais realizarem treinos através de uma videochamada, sendo que todos os treinadores que realizaram os testes da aplicação referiram que seria uma grande ferramenta de auxílio aos treinos online.

Orientador: Meuris Gurgel Carlos da Silva Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Neste trabalho foi realizada a investigação de Resíduos de Serviços de Saúde (RSS), particularmente de RSS infectantes (RSSI), produzidos em um banco de sangue. O estudo abordou aspectos da geração, verificação de manejo interno, caracterização fisica e microbiológica e avaliação do potencial de um processo de secagem na redução de volume e carga microbiológica, empregando-se RSSI "tipo" e microorganismo padrão. A produção diária de RSS do estabelecimento de saúde foi aproximadamente igual a 229 (kg/dia), dos quais 51 % eram RSSI. A composição média dos RSSI consistiu, principalmente de: plásticos (39%), sangue (19%), papel/papelão (17%) e líquido (12%). Os resultados do estudo microbiológico desses resíduos provenientes de 4 setores do estabelecimento apontaram uma baixa contagem dos microorganismos investigados. Staphylococcus aureus, utilizado como indicador de contaminação foi isolado, apenas em uma amostra de um dos setores, em uma das 5 repetições da amostragem. A avaliação do manejo interno de RSSI, pela técnica de Análise Preliminar de Riscos (APR) mostrou-se adequada e os resultados desta sugeriram a priorização e ações corretivas para falhas de procedimentos que possam causar a exposição de seres humanos aos RSSI não tratado. Resultados da determinação da composição e caracterização fisica dos RSSI reais foram utilizados para a obtenção de um RSSI "tipo" preparado a partir de materiais biomédicos não utilizados, entre outros. Este resíduo foi usado na avaliação do processo de secagem. Esta etapa constou, inicialmente do projeto e instalação do sistema. Resultados da análise das curvas da taxa de secagem de RSSI "tipo" mostraram que o efeito da vazão do ar de secagem foi mais significativo que o efeito da temperatura na secagem do material. Altos conteúdos de umidade inicial da amostra apresentaram efeito significativo na cinética de secagem do resíduo. No estudo de inativação microbiológica por secagem, esporos de B. subtillis foram utilizados como microorganismo indicador (padrão). O sistema apresentou um desempenho satisfatório na inativação da população do microorganismo padrão, 5,0 x 106 (esporos/bandeja), em oito diferentes condições de processo, em um tempo de residência de 70 minutos. A investigação da cinética de inativação térmica do microorganismo confirmou esses resultados, pois o sistema inativou 8,0 x 106 (esporos/bandeja), em um tempo de 42 minutos. Os resultados dessa investigação e da redução do volume, estimada através do parâmetro encolhimento do volume, foram comparáveis aos resultados obtidos a partir de tecnologias de tratamento de RSSI, atualmente em operação Abstract: In this work infectious healthcare waste (IHW) produced in a blood bank facility was investigated. Aspects of IHW such as production, internal handling, physical and microbiological characterization as well as evaluation of a drying process for volume and microbiological load reduction were studied, using surrogate IHW and indicator microorganism for effectiveness testing of the latter. The daily healthcare waste production at the healthcare establishment was approximately 229 kg/day, 51% (by weight) being c1assified as IHW. The IHW average composition inc1uded main1y ofplastics (39%), blood (19%), paper/cardboard (17%), and other liquids (12%) by weight. The microbiological analysis of the IHW produced by four different sectors of the healthcare establishment showed low concentration of the microorganisms investigated. Staphilococcus aureus used in this analysis as a contamination indicator was isolated on1y in one sample from one sector, in one of the five replications of the sampling. The assessment of the internal handling of IHW via the Preliminary Risk Analysis (PRA) technique was found to be suitable and suggested prioritization and corrective actions for procedure failures that may cause exposure to untreated IHW. Results of the IHW composition and physical characterization were used for the attainrnent of surrogate IHW employed to evaluate the drying processo This stage of the work consisted initially of the drying system designing and installation. An analysis of the drying rate curve of surrogate IHW showed that the influence of the airflow was more significant than that of the temperature. However, higher sample initial moisture contents affected significantly the waste drying kinetics. In the microbial inactivation study by drying, B. subti/lis spores were used as indicator microorganism for effectiveness testing of the processo According to resuIts obtained jn this study, the drying process presented a satisfactory performance as evidenced by inactivation ofthe 5,0 x 106 spores/tray, under eight different process conditions for a residence time of 70 minutes. The investigation of the thermal inactivation kinetics of the indicator microorganism confirmed these results, since an indicator microorganism population of 8,0 x 106 (spores/tray) was inactivated by 42 minute residence time. The results obtained in these study as well as the volume reduction by drying estimated for the volumetric shrinkage parameter, were comparable to the results obtained from IHW treatment technologies currently in operation Doutorado Doutor em Engenharia Química

Orientadora : Profª Drª Agnes de Paula Scheer Orientador : Prof. Dr. Marcelino Luis Gimenes Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. Defesa: Curitiba, 06/12/2013 Inclui referências Resumo: A sericina é uma proteína hidrofílica constituinte do casulo do bicho-da-seda que, durante o processo de degomagem da seda, é descartada como resíduo industrial. Entretanto, possui em sua composição grande parcela de aminoácidos polares que podem ser utilizados no desenvolvimento de biomateriais e produtos de alto valor agregado. Este trabalho apresenta o estudo da obtenção da sericina de alta massa molar por meio de extração aquosa e fracionamento por ultrafiltração; e a avaliação do potencial da sericina como biossorvente aplicado ao tratamento do corante sintético Bordeaux S e de cobre. Os processos de extração foram conduzidos variando a temperatura (80 °C e 120 °C), concentração de Na2CO3 (0 e 0,5 %). Foram avaliados o perfil de aminoácido e o comportamento reológico das soluções obtidas durante a extração em meio aquoso. Soluções contendo sericina obtida pela extração aquosa a 120 °C foram processadas em ultrafiltração com membranas de polissulfona de retenção nominal de 50 kDa em reciclo total, batelada, diafiltração e batelada associada a retrolavagem. As variáveis do processo que influenciam no fluxo de permeado foram avaliadas por meio de operação em reciclo total Do processo em batelada, foram estimados os mecanismos resistivos e mensuradas as perdas de massa por acúmulo na membrana. Sericina em pó, obtida mediante extração aquosa e desnaturação a frio foi utilizada como biossorvente para remoção de corante sintético Bordeaux S e do íon metálico de cobre. A biossorção do corante sintético foi conduzida em batelada, avaliando o pH, as cinéticas e processos de equilíbrio nas temperaturas de 20, 30 e 40 °C. A biossorção de íons cobre foi conduzida em batelada, avaliando o pH, as cinéticas e processo de equilíbrio nas temperaturas de 20, 40 e 60 °C. A extração da sericina por meio aquoso possibilitou um rendimento de extração de 23,99 ± 0,96 % a 120 °C e o perfil de massa molar obtida apresentou distribuição com predominância na faixa de 100 a 200 kDa; enquanto a extração com Na2CO3 proporcionou rendimento de extração de 30,04 ± 0,83 % com distribuição de massa molar inferior a 100 kDa. A reologia das soluções aquosas de sericina sugere comportamento pseudoplástico com aumento da viscosidade ao longo do tempo até agregação da sericina na forma de gel forte. O perfil de aminoácidos apresentou composição majoritária de aminoácidos polares, contendo serina (21,56 %), ácido aspártico (14,0 %), arginina (11,95 %), e glicina (23,2 %). O processo de ultrafiltração promoveu a remoção de sericina de baixa massa molar na corrente de permeado, entretanto, observou-se queda de fluxo da ordem de 90 %. O processo de batelada associada à retrolavagem permitiu a recuperação parcial de fluxo, entre 20 % a 24 % por ciclo. O mecanismo de bloqueio de poros predominante no processo de batelada foi o de bloqueio parcial de poros. As perdas de massa de sericina devido à retenção na membrana foram da ordem de 78,8 % e 81,4 % do montante presente na batelada; nas concentrações iniciais de sericina de 1,0 g L-1 e 3,0 g L-1, respectivamente. A sericina desnaturada mediante processo de congelamento e descongelamento apresentou morfologia não porosa e área superficial média de 18,52 m² g-1. O processo de biossorção de corante Bordeaux S ocorre em pH inferior a 3,5. A capacidade de biossorção obtida para sericina variou entre 192,03 ± 2,46 a 214,06 ± 2,46 mg g-1, para as temperaturas entre 20 e 40 °C. A partir da análise termodinâmica, constatou-se que o processo de biossorção do corante Bordeaux S com a sericina é espontâneo, com energia de Gibbs variando entre -14,19 a -13,46 kJ mol-1; exotérmico e de natureza física com a entalpia de -0,27 kJ mol-1; e processo sem a mudança conformacional, com entropia estimada em 46,12 J mol-1 K-1. O processo de biossorção de cobre foi favorável para pH acima do ponto isoiônico (entre 3,2 e 3,3), com a capacidade de biossorção entre 15,72 ± 0,42 a 21,77 ± 0,22 mg g-1, para temperaturas entre 20 e 60 °C. A partir da análise termodinâmica, constatou-se que o processo de biossorção de cobre com a sericina é espontâneo, com energia de Gibbs variando entre -6,31 a -3,45 kJ mol-1; exotérmico e de natureza química com entalpia de -27,80 kJ mol-1; e processo com aumento do grau de ordenação da superfície ocasionado pela complexação do cobre nos aminoácidos polares, com entropia estimada em -70,48 J mol-1 K-1. O modelo cinético e de equilíbrio com melhores capacidades preditivas para a biossorção do corante Bordeaux S e do cobre foram os modelos de pseudo-segunda ordem e a isoterma de Langmuir, respectivamente. Abstract: Sericin is a hydrophilic protein, constituent of the silkworm cocoon that is removed through a degumming treatment of silk and regarded as waste. However, in its composition has large portion of polar amino acids that can be used in the development of biomaterials and products with high value. The objective of this study was to obtain sericin with high molecular weight by aqueous extraction process and ultrafiltration and to evaluate the sericin potential as biosorbent applied to water treatment of synthetic dye Bordeaux S and copper. The extraction process was done varying temperature between 80 and 120 °C, and Na2CO3 concentration between 0 and 0.5 g L-1. The amino acids profile and rheological behavior of aqueous solution of sericin solution were determinate. Aqueous solutions of sericin, obtained at 120 °C, were treated in ultrafiltration system with polysulfone membrane with nominal retention of 50 kDa in the different operation modes: batch, diafiltration and batch with back flushing. The processes variables which influence the permeate flux were evaluated by total recycling mode operation. From the batch mode operation, were evaluated the resistive mechanisms of permeate flux and loss of sericin due the membrane retention. Sericin powder, obtained from aqueous extraction and cold denaturation, was use as biosorbent to remove Bordeaux S synthetic dye and copper from wastewater. To the biosorption of the synthetic dye was studied the effect of pH at 20°C, kinetics and equilibrium at 20, 30 and 40 °C, while to the biosorption of cooper was studied the effect of pH at 20°C, kinetics and equilibrium at 20, 40 and 60 °C. Hot water extraction process of sericin showed yield of 23.99 ± 0.96 % at 120 °C and predominant molecular weight distribution between 100 at 200 kDa, while the extraction process with Na2CO3 showed yield of 30.04 ± 0.83 % a 120 °C and molecular weight distribution lower than 100 kDa. The aqueous sericin solutions showed pseudoplastic behavior, with viscosity increase over time until the formation of a strong gel structure. The amino acids composition showed high concentration of polar amino acids, with serin (21.56 %), aspartic acid (14.0 %), arginine (11.95 %) and glycine (23.2 %). Ultrafiltration process promoted the removal of sericin of low molecular weight by the permeate stream, however, was observed a decrease of permeate flux up to 90%. The batch operation mode with backflushing allowed the partial recovery of the permeate flux, between 24% and 20% per cleaning cycle. The predominant blocking pore mechanism in batch operation mode was the partial pore blocking and the loss of sericin due the membrane retention were estimated in up to 78.8 and 81.4 % of the initial amount of sericin in batch, for the treatment of sericin solutions with concentration of 1.0 and 3.0 g L-1, respectively. The sericin powder obtained by freezing and thawing processes showed nonporous morphology and average surface area of 18.52 m² g-1. The biosorption of Bordeaux S dye in sericin powder occurs into pH below 3.5. The maximum amount of Bordeaux S adsorbed in sericin ranged from 192.03 ± 2.46 to 214.06 ± 2.46 mg g-1, for temperatures ranging between 20 and 40 °C. By thermodynamics analysis, the process of Bordeaux S biosorption in sericin powder was spontaneous, with evaluated range Gibbs energy from -14.19 to -13.46 kJ mol-1; exothermal process and physical interactions, with enthalpy of -0.27 kJ mol-1; and process without significant conformational change, with entropy estimated at +46.12 kJ mol-1 K-1. The biosorption of copper ions in sericin was favorable only into pH above the isoionic point (pH between 3.2 and 3.35) with the amount of cooper adsorbed range from 15.72 ± 0.42 to 21.77 ± 0.22 mg g-1, at temperatures between 20 and 60 °C. According with thermodynamics analysis, the copper biosorption is a spontaneous process, with Gibbs energy variation between - 6.31 to -3.45 kJ mol-1; exothermic process and chemical interaction, with enthalpy of - 27.8 kJ mol-1; and process with significant change in superficial conformation due the complex bond between the polar amino acids and metal, with entropy estimated at - 70.48 kJ mol-1 K-1. The best fit model to kinetic and equilibrium data for Bordeaux S and copper adsorptions was the pseudo-second-order and Langmuir isotherm, respectively.

Orientador: Alberto Luiz de Andrade Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um programa computacional para síntese de redes de trocadores de calor incorporando o dimensionamento termohidráulico dos equipamentos. O programa desenvolvido utiliza os conceitos da chamada Tecnologia Pinch ("Pinch Technology"). Para a síntese da rede são definidos inicialmenteos seus objetivos com relação ao custo global mínimo, L Abstract: In this work a computational program was developed interfacing heat exchanger network synthesis and detailed heat exchanger design. The program uses the concepts of Pinch Technology. To the network synthesis are defined initially the targets with respect to the global minimumcost, optimum ATmin, minimum exchange area, minimum number of units and the hot and cold utilities demand. The network is synthesized using the Pinch Design Method. After these, the network is evolved, identifying and breaking loops without changes in the utilities demand. After the evolution, the exchangers are designed considering pressure drop and fouling, using the Bell-Delaware method. The program was developed in modular form, and the utilization of each module is explained using literature problems. An industrial problem is used to show the applicability of the program developed. The results shown the consistency in the methodology reflecting the importance of the termohidraulic design in the heat exchanger network synthesis Doutorado Sistemas de Processos Químicos e Informática Doutor em Engenharia Química