ABSTRACT In the present work, PTA welding process was used to investigate the influence of welding parameters on the dilution, microhardness and corrosion resistance of Inconel 625 alloy coatings on the API 5L X70 grade steel. The electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear potentiodynamic polarization (LPP) measurements were used to study the protection properties of the deposited layer when immersed in a 3.5% NaCl solution. The results of EIS and LPP have shown that the corrosion resistance results were more satisfactory for coatings with higher dilution index. The results also showed that the dilution values D (%)varied from 15.33% to 4.39% at the maximum (18.99 kJ/cm) and the minimum (8.34 kJ/cm) welding energy levels. The most relevant dilution value obtained was 4.39%.

RESUMO Revestimentos metálicos podem ser aplicados para diferentes finalidades, como exemplo, para melhorar as propriedades mecânicas, catalíticas, anticorrosivas ou simplesmente melhorar o aspecto decorativo. Neste trabalho foram obtidas ligas de Ni-Fe pelo processo de eletrodeposição utilizando um banho eletrolítico simples contendo os seguintes reagentes, sulfato de níquel, sulfato de ferro e tartarato de sódio. Como ferramenta de otimização foi utilizado um planejamento experimental completo 22, associado à técnica de metodologia de superfície de resposta (MSR). Foram feitas medidas de composição química, eficiência de corrente, morfologia superficial e medidas eletroquímicas de corrosão. Foi observado que a diminuição do pH favoreceu o aumento do ferro e diminuição do níquel na liga. O teor de ferro influenciou na morfologia da liga. O experimento ótimo apresentou uma resistência à corrosão média de 5471,5 Ω.cm² e uma densidade de corrente de corrosão média de 4,814x10-6 A/cm², este experimento apresentou uma composição percentual em massa de níquel de 70 wt% e de ferro de 30 wt% e uma eficiência de corrente média de 58,7%.

ABSTRACT Metallic coatings can be applied for different purposes, for example to improve the mechanical, catalytic, anticorrosive properties or simply to improve the decorative appearance. In the work the Fe-Ni alloys have been obtained by electrodeposition process using a simple electrolytic bath containing the reagents, nickel sulfate, iron sulfate and sodium tartrate. A complete experimental design 22, associated with the response surface methodology (RSM) technique was used as optimization tool. Chemical composition, current efficiency, surface morphology and electrochemical corrosion measures were performed. It was observed that a decrease in the pH favored an increase in iron and decrease in nickel contents in the alloy. The iron content influenced the alloy morphology. The best experiment showed an average corrosion resistance 5471.5 Ω.cm² and a corrosion current density 4.814x10-6 A/cm². This experiment presented a composition of 70 wt% Ni and 30 wt% Fe in the alloy and an average deposition current efficiency of 58.7%.

A finalidade principal deste trabalho foi estudar o tratamento anaeróbio de resíduos sólidos orgânicos com alta e baixa concentração de sólidos. O sistema experimental se compunha de dois reatores com capacidade unitária de 2.200 L, enquanto o substrato utilizado era composto de resíduos sólidos vegetais e lodo de esgotos sanitários, sendo um dos reatores alimentado com substrato contendo 20% de sólidos totais (80% de umidade) e o outro com apenas 5% de sólidos totais (95% de umidade). Verificou-se, quando da utilização de substrato contendo 5% (percentagem em peso) de sólidos totais, que o tempo de retenção de sólidos requerido para que fossem alcançados 80% de redução da massa de DQO aplicada, foi de 90 dias, propiciando uma taxa de produção de gás metano de 0,25 Nm³ CH4 kg-1 DQO Aplicada. Com relação ao substrato contendo 20% de sólidos totais, o tempo de retenção de sólidos requerido para bioestabilizar 80% da massa de DQO aplicada, foi de 270 dias, com taxa de produção de gás metano de 0,10 Nm³ CH4 kg-1 DQO Aplicada.

In this study the anaerobic treatment of organic solid waste with high and low concentrations of solids was studied. The experimental system comprised of two reactors, with unitary capacity of 2,200 L, while the used substrate was composed of solid vegetable waste and sludge. One of the reactors was loaded with substrate containing 20% of total solids and the other with only 5% of total solids on weight basis. It was verified that, for the substrate containing 5% of total solids, the retention time of solids required for 80% reduction of the applied COD mass was 90 days, during which the methane gas production rate was of 0.25 Nm³ kg-1 COD Applied; whereas in the substrate containing 20% of total solids, the retention time of solids required for biostabilization of 80% of the mass of applied COD was 270 days, with a methane gas production rate of 0.1 Nm³ CH4 kg-1 COD Applied.

O lodo sanitário, principal subproduto do tratamento de esgotos, constitui um dos maiores problemas ambientais urbanos da atualidade. Em meio a este contexto, objetivou-se nesse estudo avaliar o processo da compostagem conjugada de lodo de tanque séptico (LS) e resíduos sólidos vegetais (RV) e determinar a importância da temperatura para o processo de sanitização do substrato tratado. O experimento, inteiramente casualizado com três tratamentos e três repetições, consistiu de nove reatores aeróbios com 100 litros de capacidade. Os resíduos foram utilizados nas seguintes proporções - T1: 100% RV; T2: 5% LS + 95% RV; T3: 10% LS + 90% RV. A compostagem aeróbia conjugada mostrou ser uma alternativa viável para destruição de ovos de helminto e estabilização dos resíduos, sendo fundamentais para tal, a temperatura, o pH e as relações ecológicas presentes nos reatores.

The sanitary sludge, principal byproduct of sewage treatment, constitutes one of the major municipal environmental problems of the present time. The present study was aimed to evaluate the composting of septic tank sludge (SS) and vegetable solid waste (VW) and to determine the importance of the temperature for the process of sanitization of the treated substrate. The experiment, entirely randomized with three treatments and three repetitions, constituted of nine aerobic reactors with 100 L capacity. The proportions of the wastes utilized were T1: 100%VW; T2: 5%SS + 95%VW; T3: 10%SS + 90%VW. The conjugated composting showed to be a feasible alternative for destruction of helminth eggs and stabilization of the wastes. The temperature, pH and ecological relations present in the reactors were fundamental for this purpose.

A study on optimization of bath parameters for electrodeposition of Fe-W-B alloys from plating baths containing ammonia and citrate is reported. A 2³ full factorial design was successfully employed for experimental design analysis of the results. The corrosion resistance and amorphous character were evaluated. The bath conditions obtained for depositing the alloy with good corrosion resistance were: 0.01 M iron sulfate, 0.10 M sodium tungstate and 0.60 M ammonium citrate. The alloy was deposited at 12% current efficiency. The alloy obtained had Ecorr -0.841 V and Rp 1.463 x 10(4) Ohm cm². The deposit obtained under these conditions had an amorphous character and no microcracks were observed on its surface. Besides this, the bath conditions obtained for depositing the alloy with the highest deposition efficiency were: 0.09 M iron sulfate, 0.30 M sodium tungstate and 0.50 M ammonium citrate. The alloy was deposited at 50% current efficiency, with an average composition of 34 wt% W, 66 wt% Fe and traces of boron. The alloy obtained had Ecorr -0.800 V and Rp 1.895 x 10³ Ohm cm². Electrochemical corrosion tests verified that the Fe-W-B alloy deposited under both conditions had better corrosion resistance than Fe-Mo-B.

A poluição de uma bacia hidrográfica pode causar alterações das propriedades físicas, químicas e biológicas da massa de água, comprometendo o seu uso para o consumo humano e para outros tipos de atividades, dependendo do grau de poluição ou contaminação. Os métodos de tratamentos convencionais de efluentes contendo metais pesados produzem quantidades significativas de subprodutos com características recalcitrantes, além de serem técnicas onerosas e de reprodutibilidade baixa. A busca por soluções mais baratas e definitivas levou ao desenvolvimento de tecnologias limpas, dentre estas tecnologias destaca-se o processo de sorção que baseia-se na utilização de substâncias absorventes desses elementos químicos. Este trabalho teve como objetivo avaliar o processo de sorção de metais pesados pelos resíduos sólidos orgânicos utilizando-se das técnicas de termogravimetria. Os resultados obtidos demonstraram que os perfis das curvas da termogravimetria dos resíduos sólidos orgânicos apresentam modificações significativas nas características físicas e químicas, quando submetidas ao processo de sorção dos metais pesados.

Pollution of a hydrographic basin can cause alterations in physical, chemical and biological properties of water mass, committing its use for the human consumption and for other types of activities, depending on the contamination or pollution level. The conventional treatment methods for effluents containing heavy metals produce significant amounts of byproducts with recalcitrant characteristics; besides the techniques being onerous their reproducibility is low. The search for cheaper and definitive solutions led to the development of clean technologies, among these technologies the sorption process based on utilization of absorbent substances for these elements can be pointed out. This work has the objective of evaluating the sorption process of heavy metals by organic solid waste utilizing the thermogravimetric technique. The results obtained demonstrated that the profiles of the thermogravimetric curves of the organic solid waste presented significant modifications in the physical and chemical characteristics when submitted to the heavy metal sorption process.

Resumo Lagoas de estabilização constituem tecnologia já bastante consolidada para o tratamento de águas residuárias, sendo considerada pela Organização Mundial da Saúde como uma das formas de tratamento de esgotos sanitários mais apropriadas, quando levado em consideração o reúso de efluentes para a agricultura e, em especial quando se trata de países em desenvolvimento. Este trabalho foi realizado em uma série de lagoas de estabilização em escala piloto, sendo uma facultativa e três de maturação, com profundidade variando de 0,44 a 0,57 m. O substrato era constituído por uma mistura de esgoto doméstico e percolado, previamente tratado em reator UASB. O sistema experimental foi monitorado em duas diferentes etapas, uma com tempo de detenção hidráulica de 15 e 10 dias nas etapas I e II. A eficiência de remoção de coliformes termotolerantes foi de 99,98% em ambas as etapas do trabalho enquanto que a de material carbonáceo, expresso em termos de DBO5, foi de 87,0 e 67,7% nas etapas I e II, respectivamente.

Abstract Waste stabilization ponds are a well established wastewater treatment technology, being considered by World Health Organization as one of the most appropriate technology for domestic wastewater when agricultural reuse is considered, and in special for developing countries. This study was performed in a series of pilot-scale waste stabilization ponds, being one facultative a three maturation ponds, with depths varying from 0,44 to 0,57 m. Substrate consisted of misture domestic wastewater and leachate previously treated in UASB reator. The experimental system was monitored in two different phases, in which the hydraulic retention times were 15 (phase I) and 10 days (phase II). Termotolerant coliform removal efficiency was 99,98% in both phases, while organic matter (BOD5) removal were 87,0 and 67,7% for phase I and II, respectively.

O processo de digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos com baixa concentração de sólidos é realizado com substrato contendo em média cerca de 5% (percentagem em peso) de sólidos totais. Os problemas de ordem técnica associados a este tipo de tratamento, estão relacionados ao estudo das configurações de reatores que possam viabilizar uma boa eficiência de transformação do material carbonáceo em um período relativamente curto de tempo. Portanto, neste trabalho foi estudado o processo de digestão anaeróbia de resíduos sólidos orgânicos (RSO) com baixa concentração de sólidos em um reator anaeróbio compartimentado (RAC). O reator anaeróbio compartimentado tinha capacidade unitária de 2200 litros e foi operado com tempo de retenção de sólidos de 90 dias. A eficiência de transformação média de STV foi de 75% e o biogás produzido continha em média 60% de gás metano.

The process of anaerobic digestion of organic solid wastes with low concentration of solids is accomplished with substratum containing on average about 5% (percentage in weight) of total solids. The problems of technical order associated to this kind of treatment, are related to the study of the reactors configurations that can make possible a good transformation efficiency of the organic matter in a relatively short period of time. Therefore, in this work it was studied the process of anaerobic digestion of organic solid wastes with low concentration of solids in a compartmented anaerobic reactor (CAR). The compartmented anaerobic reactor had unitary capacity of 2200 liters. The reactor was fed daily with fresh organic solid wastes and with 90 days of solid retention time. The average efficiency of transformation of VTS was of 75% and the biogas produced contained on average 60% of methane gas.

A natureza precisa da reação entre ácido clorídrico e orto-vanadato de sódio foi estudada por técnicas eletrométricas envolvendo titulações potenciométricas e condutométricas. As inflexões e degraus bem definidas nas curvas de titulações confirmaram a existência de ânions, pyro-V2O7(4-) , meta-VO3- e poly-H2V10O28(4-) correspondendo às razões de VO4(3-):H+ como 1:1, 1:2 e 1:2,6 na vizinhança do pH 10,5; 7,4 e 3,6, respectivamente. A interação entre soluções de cloreto de níquel e vanadato de sódio a específicos níveis de pH 12,4; 10.5; 7,4 e 3,6 também foi estudada por titulações potenciométricas e condutométricas entre os reagentes. Os pontos finais obtidos a partir de inflexões nítidas nas curvas de titulações forneceram evidências incontestáveis sobre a formação de vanadatos ortho-3NiO.V2O5, pyro-2NiO.V2O5 e meta-NiO.V2O5 de níquel nas proximidades dos valores de pH 8,9; 8,0 e 6,8; respectivamente. Investigações analíticas sobre os precipitados formados confirmam os resultados do estudo eletrométrico.

The precise nature of the reaction between hydrochloric acid and sodium ortho-vanadate solution has been studied by means of electrometric techniques involving potentiometric and conductometric titrations. The well defined inflections and breaks in the titration curves confirm the existence of the anions, pyro-V2O7(4-) , meta-VO3- and poly-H2V10O28(4-) corresponding to the ratios of VO4(3-):H+ as 1:1, 1:2 and 1:2.6 in the neighborhood of pH 10.5, 7.4 and 3.6, respectively. The interaction of nickel chloride with sodium vanadate solutions, at specific pH levels 12.4, 10.5, 7.4 and 3.6 was also studied by potentiometric and conductometric titrations between the reactants. The end-points obtained from the sharp inflections in the titration curves provide definite evidence for the formation of ortho-3NiO.V2O5, pyro-2NiO.V2O5 and meta-NiO.V2O5 vanadates of nickel in the vicinity of pH 8.9, 8.0 and 6.8, respectively. Analytical investigations on the precipitates formed confirm the results of the electrometric study.

A natureza precisa da reação entre nitrato de lantânio e molibdato de sódio nos valores específicos do pH 7,6; 5,5 e 4,1 foi estudada através de técnicas eletrométricas envolvendo titulações potenciométricas e condutométricas, em meios aquoso e alcoólico, com cada reagente usado alternadamente como titulante. As inflexões e degraus bem definidas nas curvas de titulação fornecem evidências incontestáveis sobre a formação de molibdatos normal-La2O3.3MoO3, para- La2O3.7MoO3 e octa-2 La2O3.24MoO3 de lantânio nas vizinhanças de pH 5,9; 4,8 e 4,2 respectivamente. Estudos analíticos também foram realizados sobre os precipitados de molibdatos de lantânio confirmando os resultados obtidos pelas técnicas eletrométricas.

The precise nature of the reaction between lanthanum nitrate and sodium molybdate at specific pH levels 7.6, 5.5 and 4.1 has been studied by means of electrometric techniques involving potentiometric and conductometric titrations, in aqueous and alcoholic media using each reagent as titrant. Well-defined breaks and inflections in the titration curves provide cogent evidence for formation and precipitation of lanthanum normal-La2O3.3MoO3, para- La2O3.7MoO3 and octa-2 La2O3.24MoO3 molybdates in the vicinity of pH 5.9, 4.8 and 4.2, respectively. Analytical investigations of the precipitates of lanthanum molybdates have also been carried out, which substantiate the results of the electrometric study.

Em feiras livres e centrais de abastecimento são produzidas quantidades bastante significativas de resíduos sólidos, com características favoráveis ao aproveitamento integral em processo de bioestabilização anaeróbia. O processo de bioestabilização é realizado em reatores anaeróbios de batelada (RAB), com tempo de detenção de sólidos variando de 250 a 300 dias originando, como produtos finais, o biogás, com cerca de 60% de gás metano, além de composto orgânico parcialmente bioestabilizado. Neste trabalho, foram utilizados resíduos sólidos orgânicos tipicamente vegetais, advindos de centrais de abastecimento, feiras livres e lodo de esgoto sanitário. O sistema experimental utilizado era constituído basicamente por um reator anaeróbio de batelada, com capacidade unitária de 2200 litros, além de outros dispositivos complementares. O sistema experimental foi instalado e monitorado na Estação Experimental de Tratamento Biológico de Esgoto Sanitário, situada no Bairro do Tambor, na cidade de Campina Grande, Estado da Paraíba, no período de janeiro a setembro de 2001. No processo de monitoração foram realizadas caracterizações sistemáticas das frações sólidas, líquidas e gasosas. Após análise dos dados, ficou evidenciada a viabilidade desta alternativa de tratamento, restando ser investigada ainda a viabilidade econômica, quando comparada com outras alternativas tecnológicas de tratamento de resíduos sólidos orgânicos.

Significant quantity of organic solid waste with favorable characteristics for integral utilization in anaerobic biostabilization is produced in free markets and supply centers. The process is conducted in anaerobic batch reactors (ABR), with detention time of solids varying from 250 to 300 days, producing biogas with about 60% of methane, besides the partially biostabilized organic compost as the final product. In this study, the organic solid waste used was typically of vegetables, originated from the supply centers, free markets and sanitary wastewater sludge. The experimental system used was basically constituted of a batch anaerobic reactor of 2200 L capacity, besides the other complementary devices. The experimental system was installed and monitored during the period of January to September 2001 at the Experimental Station for Biological Treatment of Sanitary Sewage, located at Tambor, Campina Grande, in the State of Paraíba, Brazil. During the process of monitoring the systematic characterization of the solid, liquid and gaseous fractions were realized. After analyzing the data, the feasibility of this alternative treatment, was evidenced although the economic viability in comparison to other technological alternatives of treatment of organic solid waste remains to be tested.

A formação e composição de vanadatos de cobre obtidos pela interação de sulfato de cobre com diferentes vanadatos de sódio (orto, piro, meta e poli) foram investigadas por técnicas eletrométricas envolvendo titulações condutométricas e pH-métricas entre reagentes a várias concentrações em meios aquoso e aquoso-etanólico. As inflexões e degraus bem definidos nas curvas de titulações fornecem evidências incontestáveis sobre a formação e precipitação de vanadatos orto-3CuO.V2O5, piro-2CuO.V2O5 e meta-CuO.V2O5 de cobre nas vizinhanças dos pH's 8,1; 7,4 e 6,2, respectivamente. Os estudos sobre formação de poli-vanadato não forneceram resultados confiáveis. As investigações analíticas sobre os compostos formados confirmaram os resultados do estudo eletrométrico. A precipitação de orto-vanadato de cobre foi quase quantitativa e as titulações pH-métricas fornecem um método rápido e simples para determinação de vanádio(V) em soluções.

The formation and composition of copper vanadates obtained by the interaction of copper sulfate with different sodium vanadates (ortho, pyro, meta and poly) have been studied by means of electrometric techniques involving glass electrode and conductometric titrations between the reactants at several concentrations in aqueous and aqueous-ethanolic media. The well defined inflections and breaks in the titration curves provide cogent evidence for the formation and precipitation of copper ortho-3CuO.V2O5, pyro-2CuO.V2O5 and meta-CuO.V2O5 vanadates in the vicinity of pH 8.1, 7.4 and 6.2, respectively. The studies on formation of copper poly-vanadate failed to give any dependable results. Analytical investigations of the compounds formed confirm the results of the electrometric study. The precipitation of copper ortho-vanadate is almost quantitative and the glass electrode titrations ofers a simple and rapid method for determination of vanadium(V) in solutions.

A otimização de parâmetros operacionais de um processo de eletrodeposição de camada metálica amorfa de liga níquel-molibdênio contendo boro sobre um catodo utilizando um banho de sulfato de níquel, molibdato de sódio, fosfato de boro, citrato de sódio, 1-docecilsulfato de sódio e hidróxido de amônio para pH 9,5 foi estudada. Estudos detalhados sobre o efeito da temperatura do banho, agitação mecânica, densidade de corrente catódica e formato de ânodo conduziu às condições ótimas para obtenção de depósitos de ligas satisfatórias. A mais alta eficiência catódica, cerca de 69% para ânodo cilíndrico e 64% para ânodo retengular de platina, foi obtida a 80ºC, 15 rpm e 100 mA cm-2. Um método voltamétrico para controle e monitoramento automático do processo foi proposto.

Optimization of operational parameters of an electrodeposition process for deposition of boron-containing amorphous metallic layer of nickel-molybdenum alloy onto a cathode from an electrolytic bath having nickel sulfate, sodium molybdate, boron phosphate, sodium citrate, sodium-1-dodecylsulfate and ammonia for pH adjustments to 9.5 has been studied. Detailed studies of the efects on bath temperature, mechanical agitation, cathode current density and anode format have led to optimum operational conditions for obtaining satisfactory alloy deposits. The highest cathode current efficiency for deposition of the alloy was about 69% for cylindrical and 64% for rectangular platinum anode while working at bath temperature 80ºC, cathode rotation 15 rpm and cathode current density 100 mA cm-2. A voltammetric method for automatic monitoring and control of the process was proposed.

A formação de molibdatos de tálio obtidos a partir de interação de nitrato de tálio(I) e molibdato de sódio nos valores específicos do pH 7,6; 5,5 e 4,1 foi estudada através de técnicas eletrométricas envolvendo titulações potenciométricas e condutométricas, em meios aquoso e alcoólico, com cada reagente usado alternadamente como titulante. As inflexões e degraus bem definidos nas curvas de titulação fornecem evidências incontestáveis sobre a formação de molibdatos normal-Tl2O.MoO3, para-3Tl2O.7MoO3 e octa-2Tl2O.8MoO3 de tálio(I) nas vizinhanças de pH 6,8; 5,9 e 5,2 respectivamente. Estudos analíticos também foram realizados sobre os precipitados de molibdatos de tálio(I) confirmando os resultados obtidos pelas técnicas eletrométricas.

The formation of thallium(I) molybdates obtained by interaction of thallium(I) nitrate and sodium molybdate at specific pH levels 7.6, 5.5 and 4.1 has been studied by electrometric techniques involving potentiometric and conductometric titrations, in aqueous and alcoholic media using each reagent as titrant. Well defined breaks and inflections in the titration curves provide cogent evidence for formation of thallium normal-Tl2O.MoO3, para-3Tl2O.7MoO3 and octa-2Tl2O.8MoO3 molybdates in the vicinity of pH 6.8, 5.9 and 5.2, respectively. Analytical investigations of the precipitates of thallium(I) molybdates have also been carried out, which substantiate the results of the electrometric study.

Humidity and ash content of powder and bran of algaroba pods are important quality parameters for biological control during storage. The studies of humidity and ash content were carried out conventional and thermogravimetric methods. Different values were obtained by the various methods. The thermogravimetric method was faster and required less sample for the humidity and ash analyses of the powder and bran of algaroba pods. The differential scanning calorimetry curves of the powder and bran of algaroba pods, dryed at 55 ºC, showed two peaks, one corresponding to the gelatinization of starch and the other to the vaporization of water. The samples dryed at 65, 75, 85, 95 and 105 ºC showed one peak, corresponding to the vaporization of water.