Orientador: Prof. Dr. Evaldo Ribeiro / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 14/04/2015 / Inclui referências : f. 80-83 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O estudo proposto nesse trabalho tem como objetivo aplicar o uso de técnicas de espectroscopia óptica em amostras de papel Kraft para levantar informações quantitativas com a finalidade de comparar e correlacionar esses resultados com os obtidos através de ensaios de resistência mecânica do papel. Para tanto, foram produzidas amostras de papel Kraft em laboratório com diferentes gramaturas, a partir de amostras com número Kappa 10, 32, 43, 50 e 78 as quais passaram pelos testes de resistência à tração, alongamento, arrebentamento e rigidez Tabber, a fim de buscar correlação com os resultados obtidos através das técnicas de espectroscopia Raman, absorção infravermelho e UV-VIS. A análise de espalhamento Raman possibilitou encontrar uma estrutura isolada relacionada à lignina que apresenta dependência linear de sua intensidade em função do número Kappa. Esta linearidade é reprodutível para as diversas gramaturas e permite a quantificação da presença de lignina na composição do papel Kraft. As medidas de absorção de infravermelho também permitiram identificar uma estrutura que apresenta relação direta com o número Kappa, sendo reprodutível para as diversas gramaturas e consistente em todo o conjunto de amostras. Esta vibração não está catalogada na literatura, mas acreditamos ser possível creditá-la à presença de lignina dada à relação linear (similar ao que foi observado para espalhamento Raman) com o número Kappa. Temos, portanto, duas medidas independentes apontando uma possibilidade de quantificar o número Kappa através de medidas puramente ópticas. Já as medidas de absorção UV-VIS-NIR apresentam estruturas com forte absorbância que notadamente dependem da composição dos papéis. Numa primeira análise escolhemos uma região espectral livre dessas estruturas dependentes da composição, que deveria supostamente obedecer à lei de Lambert. Após análise cuidadosa verificamos que a absorbância a 1300 nm depende exclusivamente da espessura/gramatura da amostra e apresenta comportamento similar ao de algumas propriedades mecânicas. Ao fazer os gráficos dessas propriedades mecânicas do papel em função da absorbância, encontramos relações lineares com alto grau de consistência, independente da grande variação de número Kappa do conjunto de amostras. Desta maneira, a medida de absorbância em 1300 nm, associada a uma das medidas de propriedades químicas (Raman ou infravermelho) possibilitariam a identificação (ou pelo menos a previsão com bom grau de precisão) das propriedades mecânicas mais importantes para a indústria de papel. Estes resultados globais não foram documentados na literatura até o momento e a possibilidade do desenvolvimento de técnicas de sensoriamento em tempo real para indústria papeleira é alta, atestando a relevância dos resultados desta dissertação para a área. / Abstract: The study developed in the present work aims to use optical spectroscopy techniques in order to assess quantitative information on Kraft paper samples that will be correlated with the results of samples' mechanical properties. Kraft paper samples were produced with different grammages from pulps with kappa numbers 10, 32, 43, 50, and 78, and they were submitted to mechanical tests such as tensile strength, stretch (elongation), bursting strength and Tabber stiffness, in order to seek any correlation to data from Raman spectroscopy, infrared absorption and UV-Vis absorption. Raman scattering analysis allowed us to find an isolated spectral structure related to lignin which intensity depends linearly with kappa number. This linear relationship is reproducible for all the grammage values and allows the lignin quantification on Kraft paper composition. Infrared absorption measurements also allowed us to identify an isolated spectral structure that is directly related to the paper kappa values, being consistent within our sample set. This particular vibration is not listed in the paper literature however we believe that we may assign it as lignin-related because of the clear linear relationship with kappa (similar to what was found for Raman spectroscopy). That means that we have devised two independent measurements that points to a quantification of kappa number from optical-only measurements. UV-Vis measurements, on their way, present absorbing structures that are dependent from paper composition. After a careful analysis we have chosen a spectral range that is free from those structures, and it should supposedly obey to the Lambert law. We verify that absorbance at 1300 nm depends exclusively on the sample thickness/grammage and presents behavior that is similar to some of the measured mechanical properties. When plotting those mechanical properties against absorbance at 1300 nm, we found linear relationships with a high degree of consistency, irrespective to the large kappa spread of our sample set. Thus, by mixing the absorbance at 1300 nm with one of the previous chemical properties techniques (either Raman or infrared) we would be able to identify (or at least to predict with a good accuracy) the most relevant paper mechanical properties regarding paper industry. These global results were not found in the literature, to the best of our knowledge, and there is a high potential for developing realtime sensing techniques for the paper industry, which attests the relevance of this dissertation results for the area.

Orientador: Prof. Dr. Patricio R Impinnisi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 25/04/2012 / Inclui referências : f. 98-105 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O estudo de materiais porosos vem sendo amplamente desenvolvido em eletroquímica. Uma das aplicações eletroquímicas de eletrodos porosos se dá para baterias chumbo-ácidas. A técnica de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS - Electrochemical Impedance Spectroscopy) é vastamente utilizada para estudos de eletrodos porosos. No entanto, ainda não há completo entendimento da interpretação dos diagramas de EIS para estes sistemas. O objetivo do presente trabalho é analisar a modificação dos espectros de impedância eletroquímica à medida que se constroem gradativamente poros em um sistema experimental controlado a partir de um eletrodo plano de chumbo. Uma metodologia incluindo tratamentos específicos antes e entre as medidas de EIS foi desenvolvida para se obter reprodutibilidade. Medidas de impedância eletroquímica foram realizadas na região de formação do filme de sulfato de chumbo tanto no eletrodo plano como no eletrodo com poros. Considerando as cargas obtidas após a formação dos filmes de PbSO4, concluiu-se que o filme aderido formado na superfície externa do eletrodo foi mais espesso que o filme aderido formado no interior do poro. Verificou-se também uma relação entre a resistência de polarização do primeiro arco capacitivo (Rp,1) e o filme aderido formado na superfície externa do eletrodo, e uma relação similar entre a resistência de polarização do segundo arco capacitivo (Rp,2) e o filme aderido formado na superfície interna dos poros. Observou-se que o aumento da área do eletrodo (tanto pela adição de novos poros como pelo aumento da sua profundidade) resultou na diminuição dos dois arcos capacitivos. Este resultado significa que a resposta da perturbação, em corrente alternada, aumentou com o aumento da área dos poros. Também se observou que para um eletrodo com a mesma área geométrica houve um aumento do valor de Rp,1 e Rp,2 para potenciais de formação do filme mais positivos, consequentemente formando filmes de maior espessura. Em relação ao parâmetro Rs - resistência em série, obteve-se um valor constante de 4,7 ? independente do aumento das áreas e para distintos potenciais, sinalizando que a adição de poros no eletrodo não influenciou este parâmetro, o qual foi relacionado à resistência da solução na região externa. Palavras-chave: espectroscopia de impedância eletroquímica. Eletrodos porosos. Eletrodo de chumbo. / Abstract: Porous materials study has been widely developed in electrochemistry. One of its applications is related to lead-acid batteries. Electrochemical Impedance Spectroscopy technique (EIS) is largely used in porous electrodes studies. However, there is still no complete understanding of the interpretation of EIS diagrams for these systems. The aim of the present work is to analyze the EIS spectra due to the pores gradually built in a flat electrode in a controlled experimental system. A methodology including specific treatments before and between EIS measurements was developed to obtain reproducibility. EIS measurements were taken in the flat and porous lead electrodes both at PbSO4 formation potential region. According to the charges obtained after PbSO4 formation it was concluded that formed film on the electrode outer surface is thicker than that formed within the pores. It was determined a relation between the polarization resistance related to the first capacitive loop (Rp,1) and the film formed at the electrode surface, and a similar relation between the polarization resistance related to the second capacitive loop (Rp,2) and the film formed inside the pores. It had been observed that an increase in the electrode surface (either by adding new pores, or by making deeper pores) led to a decrease in the two capacitive arcs. This result meaning that disturbance response, in alternating current, increased with area of the pores. It was observed that for an electrode of the same geometric area, there was an increase in the Rp1 and Rp2 values for more positive formation film potentials indicating thicker films. Regarding the series resistance parameter-Rs, it was obtained a constant value of 4.7? independent of the area increases and for different potentials, indicating that the addition of pores on the electrode had no influence on this parameter, which was associated to the solution resistance in the outer region. Key words: electrochemical impedance spectroscopy. Porous electrodes. Lead electrode.

Orientador : Prof. Dr. Fabiano Oscar Drozda / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 22/02/2017 / Inclui referências : f. 113-118 / Resumo: A presente dissertação visa contribuir para a área de diagnóstico de falhas em produtos de fabricação em massa após terem sido vendidos ao consumidor final. Para alcançar este objetivo, foi proposta a metodologia 2RP (Rapid Response For Production), a qual integra as seguintes ferramentas: Diagrama de Pareto, Diagrama de Afinidades, Diagrama FAST e Diagrama Matriz, sendo esta última auxiliada pela lógica difusa, a fim de superar as limitações ao pontuar as variáveis correlacionadas. Para validar a metodologia, foi feita uma aplicação em um caso prático, utilizando a base de dados da empresa Alpha, extraídas da plataforma virtual Reclame Aqui. Na primeira etapa, a metodologia serviu para identificar o produto e suas principais reclamações por meio do uso das ferramentas Diagramas de Pareto e Diagrama de Afinidade. Na segunda etapa, o produto foi caracterizado e classificado em suas funções básicas e secundárias, mediante o Diagrama FAST. Já na terceira etapa, utilizou-se o Diagrama Matriz para relacionar os principais problemas com os componentes que afetam o desempenho do produto para, assim, identificar os componentes que causaram a falha. Finalmente, o resultado obtido após a aplicação da metodologia 2RP permite que as empresas possam tomar ações para corrigir problemas de produção a fim de evitar reincidências de falhas e, consequentemente, de reclamações. Palavras-chave: Diagnóstico de Falhas, Metodologia híbrida, Técnicas de Qualidade, Lógica Difusa. Áreas de conhecimento: Engenharia de Produção; Engenharia da Qualidade / Abstract: The following master thesis aims to contribute to the area of diagnosis of failures in mass-produced products after being sold to the final consumer. To reach this objective, the Rapid Response For Production (2RP) methodology was proposed, which integrates the following tools: Pareto Diagram, Affinity Diagram, FAST Diagram and Matrix Diagram, this last tool being aided by diffuse logic to overcome the limitations when punctuating the correlated variables. Methodology validation was applied in a practical case, using the Alpha company database, extracted from the virtual platform Reclame Aqui. In the first step, the methodology served to identify the product and its main complaints through the use of the Pareto Diagrams and Affinity Diagram tools. In the second step, the product was characterized and classified in its essential and secondary functions, through the FAST Diagram. In the third step, the Matrix Diagram was used to relate the main problems with the components that affect the performance of the product to identify which ones caused the failure. Finally, the result obtained after applying the 2RP methodology allows companies to take actions to correct production problems to avoid recurrence of failures and, consequently, complaints. Keywords: Fault Diagnosis, Hybrid Methodology, Quality Techniques, Fuzzy Logic. Areas of expertise: Production Engineering; Quality Engineerin

Orientador: Prof. Dr. Vitoldo Swinka Filho / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 17/07/2015 / Inclui referências : f. 88-91 / Resumo: O presente trabalho baseia-se no desenvolvimento de um isolador elétrico polimérico inteligente. Materiais inteligentes são aqueles que possuem a capacidade de alterar alguma propriedade física de forma controlada. No caso do isolador desenvolvido, a propriedade a ser alterada foi a cor. O objetivo principal é que o mesmo indique, através da alteração da sua cor, quando está em condição de falha, facilitando, assim, a manutenção do sistema, pois, um dos maiores problemas dos isoladores poliméricos é identificação da sua degradação ou falha, antes que eles causem o desligamento da rede elétrica devido ao curto circuito gerado pelo defeito. Após a análise da condição de falha dos isoladores utilizados em sistemas de energia elétrica, foi definido que seria utilizada a propriedade termocrômica no isolador a ser desenvolvido, ou seja, a falha, devido ao efeito joule, aqueceria o material e isso deveria fazer com ele alterasse a sua cor, indicando que está com problema. Com isso, foi realizada a modelagem térmica do isolador, através de ensaios em corpo de prova, simulações computacionais e foi proposta uma metodologia alternativa para a modelagem térmica que contemplasse o período transitório térmico. Durante a modelagem foi encontrado o valor do coeficiente de transferência de calor da superfície do isolador desenvolvido (21 W/m2K). Após a modelagem, foi confeccionado um isolador com pigmento termocrômico. A temperatura de mudança de cor deveria estar acima da temperatura ambiente, para caracterizar uma falha, assim foi aplicada a temperatura de ativação de 47 ºC, e verificou-se através de ensaios que, sob uma condição de falha interna, o isolador não mudaria de cor na sua superfície e, por se tratar de um material opaco, não seria possível identificar essa condição, contudo, para resolver esse problema, foi proposta a inserção de uma pastilha de óxido de zinco no seu interior, o que gerou bons resultados e tornou viável tecnicamente a utilização da propriedade termocrômica no isolador polimérico inteligente. Palavras-chave: Isoladores poliméricos, materiais inteligentes, termocrômico, modelagem térmica. / Abstract: This work is based on the development of a intelligent polymeric electrical insulator. Intelligent materials are those that have the ability to change some physical property in a controlled manner. In the case of the developed insulator property to be modified is the color. The main objective is that it indicates, by changing its color when it is in fault condition, thereby facilitating system maintenance because one of the major problem of polymeric insulators is identifying its degradation or failure before they cause the shutdown of the power grid due to the short circuit generated. After the analysis of insulators under fault condition used in electrical power systems, it was decided that it would be used the thermochromic property of the insulator to be developed, due to the Joule effect of the failure to heat the material, the heat would change its color, indicating its failure. Thus it was carried out a thermal modeling of the insulator, through testing specimen, computer simulations and was proposed an alternative methodology for thermal modeling contemplating the thermal transitional period. During the modeling has been found the value of heat transfer coefficient of the surface of the insulator (21 W/m2K). After, it was made an insulator with a thermochromic pigment. The color change temperature should be above of room temperature to characterize a failure, so it was applied at 47 °C activation temperature, and it was found by tests that, on an internal fault condition, the insulator not change color in his surface, due it is an opaque material, it would not be possible to identify this fault condition, however, to solve this problem, it was proposed the inclusion of zinc oxide inside, which generated good results and made it technically feasible to use thermochromic property in intelligent polymeric insulator. Keywords: Polymeric insulators, intelligent materials, thermochromic, thermal modeling.

Orientador : Prof. Dr. Robson Seleme / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. Defesa: Curitiba, 29/05/2013 / Inclui referências : f. 152-160 / Área de concentração: Tecnologia e inovação / Linha de pesquisa: Inovação em projeto, produto e processo / Resumo: A gestão da qualidade é uma questão fundamental para ser tratada por instituições hospitalares. Além de ser estratégica é essencial para o seu funcionamento, dada a sua missão, que é cuidar de vidas. Adicionalmente a gestão dos processos também têm sido cada vez mais discutida e presente nessas instituições, que estão percebendo os ganhos que podem ter quando são devidamente controlados e melhorados. Nesta perspectiva a questão desta pesquisa foi identificar de que forma a Gestão da Qualidade pode contribuir para melhoria do atendimento de um Pronto Socorro em um Hospital Geral no município de Curitiba, Estado do Paraná. A pesquisa é de natureza qualitativa, com propósito exploratório e descritivo, conduzida sob o delineamento de um estudo de caso. Utilizou-se para coleta de dados a observação sistemática, análise documental e grupos focais. De acordo com os objetivos específicos foram definidas as etapas da pesquisa, que constituem o desenvolvimento da metodologia. O desenvolvimento das etapas tiveram como resultado o processo de atendimento do PS mapeado, permitindo compreender seu funcionamento. A identificação das atividades criticas e gargalos do processo e a sugestão de um novo processo, onde os gargalos e as atividades criticas foram eliminadas ou minimizadas com ações corretivas. Além disso, foram identificadas as ações de qualidade já existentes na unidade e em seguida foram sugeridos métodos e ferramentas da qualidade que podem ser adotados na unidade, a fim de garantir o controle e melhorias do novo processo que foi construído. Destaca-se a contribuição desta pesquisa, que pode servir de orientação para outras unidades de pronto socorro que atendem casos de urgência e emergência e buscam controlar e melhorar seu processo de atendimento por meio de métodos e ferramentas da qualidade. Palavras-chave: Gestão da qualidade. Qualidade na área de saúde. Métodos e ferramentas da qualidade. Gestão de processos. Processos hospitalares. / Abstract: Quality management is a key issue to be addressed by hospitals. Besides being strategic iy essential for hospitals operations, given its mission, which is to take care of lives. Additionally the management processes have also been discussed and in those institutions that are realizing the gains that can be when they are properly controlled and improved. In this perspective, the question of this research was to identify how Quality Management can contribute improvement of care an emergency department in a general hospital in the city of Curitiba, State of Parana. The research is qualitative, exploratory and descriptive with purpose, conducted under the design of a case study. It a used for data collection systematic observation, document analysis and focus groups. According to the specific objectives were defined stages for this research those constitute the development of the methodology. The development stages of the process resulted in the ED attendance mapped, allowing us to understand its operation, identification, critical activities and process checkepoints. The suggestion of a new process where the chokepoints and critical activities were eliminated or minimized with corrective actions. Furthermore, the quality managment actions were identified in the unit and then suggestions were made for methods and quality tools that can be adopted in the unit in order to ensure control and improvements of the new process that was built. Note was the contribution of this research, which can serve as guidelines for other units that meet first aid and emergency cases and seek to control and improve the process of care by means of methods and tools of quality. Keywords: Quality management. Quality in health. Methods and tools of quality. Process management. Hospital process.

Orientador: Prof. Dr. Haroldo de Araújo Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 18/09/2017 / Inclui referências : f. 122-126 / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: O aço carbono é amplamente empregado na exploração, produção e escoamento de gás e petróleo. Porém, é suscetível à corrosão por dióxido de carbono. Sob condições específicas, pode ocorrer a formação e o depósito de um produto de corrosão, o carbonato de ferro (FeCO3), que reduz significativamente a taxa de corrosão do aço carbono. A formação deste filme protetor é fortemente dependente de várias condições do meio em que o aço carbono se encontra. Nesse estudo limitou-se: ao efeito da rugosidade superficial, do pH do meio e da supersaturação de íons [Fe2+]. Sabe-se que em condições de pH ácido é termodinamicamente pouco favorável a formação da camada protetora de carbonato de ferro. Nesse contexto, este trabalho visa comprovar que a supersaturação de íons ferro disponíveis em solução é uma variável importante. Sua concentração altera a morfologia do filme de carbonato formado sobre o aço carbono, alterando assim sua capacidade protetora. Neste estudo empregou-se medidas eletroquímicas de Resistência a Polarização Linear e analíticas para verificar-se a dificuldade na formação do filme protetor em ambientes ácidos. Observou-se que em meios neutros (pH 7,0), o estabelecimento de uma camada protetora de FeCO3 e o controle da corrosão. Em meios ácidos (pH 3,5), as taxas de corrosão foram elevadas devido ao mecanismo de corrosão por frestas e consequente evolução para pites, caracterizando um ataque localizado com severos danos à superfície metálica. Entretanto, mesmo em condições pouco favoráveis, obteve-se um filme de carbonato de ferro - FeCO3 sobre a superfície do aço carbono, em meio ácido, quando atingido a valor teórico da concentração de íons [Fe2+] e excedido o limite de solubilidade do carbonato - kps, evidenciando o efeito da supersaturação na estabilização do filme em um ambiente termodinamicamente pouco favorável. Palavras-chave: corrosão, aço carbono, dióxido de carbono, pH ácido e supersaturação / Abstract:Carbon steel make up an important category of metallic materials, widely used in the exploration, production and distribution of gas and oil. However, corrosion is likely carbon dioxide. Under specific conditions, may form and deposit a corrosion product, iron carbonate (FeCO3), which significantly reduces the carbon steel corrosion rate. The formation of this protective film is strongly dependent on various conditions of the environment in which the carbon steel is in. Since this study was limited to: the effect of surface roughness, the medium pH and ion supersaturation of [Fe2+]. It is known that under conditions of acid pH is not thermodynamically favorable the formation of the protective layer of iron carbonate. In this study we used electrochemical measurements of Resistance to Linear Polarization and analytical to verify the difficulty in the formation of the protective film in acidic environments. In this context, this paper aims to prove that the supersaturation of iron ions available in solution is an important variable. Your concentration changes the carbonate film morphology formed on carbon steel, thereby altering its protective capacity. In this study we used electrochemical and analytical steps to verify the difficulty in forming the protective film in acidic environments. It was observed that in neutral media (pH 7,0), the establishment of a protective layer of FeCO3, and corrosion control. In acidic conditions (pH 3,5), corrosion rates were high due to the corrosion mechanism by cracks and consequent evolution to pits, featuring a localized attack with severe damage to the metal surface. However, even in non favoráreis conditions, there was obtained an iron carbonate film - FeCO3 on the surface of carbon steel in acid medium, when reached the theoretical value of the ion concentration [Fe2+] and exceeded carbonate solubility limit - kps. Showing the effect of supersaturation in stabilizing the film in a thermodynamically unfavorable environment. Keywords: corrosion, carbon steel, carbon dioxide, pH acid and supersaturation

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / The present work is about the study of the values of concentration of total sulfation that had contributed to determine the category of corrosivity estimated of the atmosphere of the State of the CearÃ. The estimate of the Total Sulfation in the Atmosphere followed the general lines of Norm NBR 6921 â Total Sulfation in the Atmosphere - Determination of the tax by the Lead Dioxide Candle Method. The presented data of sulfation had been gotten through passive samplers installed in the stations of study of atmospheric corrosion COFECO, NUTEC, Camocim, Barra da Sucatinga, PecÃm, ItaiÃaba, MaracanaÃ, Limoeiro do Norte and QuixadÃ, where the collection of the pollutant was carried through monthly. From the sulfation data, added to the data of chlorides and time of humid surface, the atmosphere of these stations was classified partially how much its corrosivity according to Norm NBR 14643 (2001) - Classification of the Atmosphere Corrosivity. As a result COFECO station presented category of superior corrosivity the 5, highest corrosivity. The stations Camocim and Barra da Sucatinga, category of corrosivity 5, high corrosivity. While the stations Limoeiro do Norte, QuixadÃ, ItaiÃaba, PecÃm, Maracanaà and NUTEC, category of corrosivity 3, average corrosivity / O presente trabalho trata do estudo dos valores de concentraÃÃo de sulfataÃÃo total que contribuÃram para determinar a categoria de corrosividade estimada da atmosfera do Estado do CearÃ. A estimativa da SulfataÃÃo Total na Atmosfera seguiu as diretrizes gerais da norma NBR 6921 â SulfataÃÃo na Atmosfera Pelo MÃtodo da Vela de DiÃxido de Chumbo Os dados de sulfataÃÃo apresentados foram obtidos atravÃs de amostradores passivos instalados nas estaÃÃes de estudo de corrosÃo atmosfÃrica COFECO, NUTEC, Camocim, Barra da Sucatinga, PecÃm, ItaiÃaba, MaracanaÃ, Limoeiro do Norte e QuixadÃ, onde a coleta do poluente foi realizada mensalmente. A partir dos dados de sulfataÃÃo, somados aos dados de cloretos e tempo de superfÃcie Ãmida, a atmosfera destas estaÃÃes foi classificada parcialmente quanto a sua corrosividade segundo a norma NBR 14643 (2001) â ClassificaÃÃo da Corrosividade de Atmosferas. E como resultado a estaÃÃo COFECO apresentou categoria de corrosividade superior a 5, altÃssima corrosividade. As estaÃÃes Camocim e Barra da Sucatinga, categoria de corrosividade 5, alta corrosividade. Enquanto as estaÃÃes Limoeiro do Norte, QuixadÃ, ItaiÃaba, PecÃm, Maracanaà e NUTEC, categoria de corrosividade 3, mÃdia corrosividade.

Orientador: Prof. Dr. Carlos Itsuo Yamamoto / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 07/11/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: A recuperação de energia das quantidades crescentes de resíduos sólidos será muito vantajosa como fonte de energia sustentável. Atentos às necessidades atuais de novas tecnologias, foi desenvolvido um sistema alternativo de conversão térmica de resíduos sólidos urbanos em um gás energético capaz de ser autossuficiente em sistema de combustão adequado para este tipo de gás. Este estudo teve como finalidade avaliar, em todas as etapas, as possíveis variáveis capazes de influenciar nos resultados de produção de gás combustível derivado de resíduos e em seu sistema de combustão, de acordo com as emissões atmosféricas. O sistema avaliado é composto por um leito de grelhas móveis em câmara horizontal para a gaseificação, acoplada a um sistema de combustão torcional, com capacidade de processar 300 kg/h de RSU. Foi realizado um mapeamento de todas as etapas do processo e foram identificadas quais as melhores condições de formação de gás sintético a partir de RSU sem nenhum tipo de pré tratamento e PCI médio de 7.948 kJ/kg. Neste processo contínuo foi possível produzir um gás com PCI médio de 3.327 kJ/kg à 650 °C. O presente estudo também avaliou o processo quanto às emissões de dioxinas e furanos nos gases que foram coletados diretamente na saída da câmara de combustão, sem nenhum tipo de tratamento, pela técnica de Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas de Alta Resolução, pelo método EPA 023, bem como comparou os resultados obtidos com os encontrados em literatura para o processo de incineração. A média das emissões de dioxinas e furanos obtida pelo processo de gaseificação com reator grelha móvel foi de 0,28 ng/Nm3 expressos em TEQ (Total de Toxicidade Equivalente). Os valores para as emissões destes poluentes obtidos pelo processo de gaseificação estudado, sem ser submetido a nenhum tratamento de gases, foram menores do que os valores máximos permitidos pela legislação brasileira que é de 0,5 ng TEQ/m3. A menor quantidade de emissões de PCDD/Fs em relação à incineração, ocorre devido às diferentes condições de controle de operação, principalmente relacionadas à temperatura, tempo, presença de oxigênio e carbono fixo. Palavras-chave: Gaseificação, Resíduos, Energia, Gás de síntese / Abstract: Energy recovery of increasing amounts of solid waste will be very advantageous as a source of sustainable energy. Aware of the current needs of new technologies, it was developed an alternative system of thermal conversion of municipal solid waste into a gas capable of being energy self-sufficient in a combustion system suitable for this type of gas. This study aimed to evaluate at all stages, the possible variables that could influence the results of the production of fuel gas derived from waste and its combustion system, according to atmospheric emissions. The system evaluated comprises a bed of moving grates in a horizontal chamber for the gasification, coupled to a swirl burner combustion system, capable of processing 300 kg/h of MSW. A mapping of all stages of the process was done and it was identified which were the best conditions for the formation of synthetic gas from MSW without any type of pretreatment and an average LHV of 7.948 kJ/kg. On this continuous process it was possible to produce a gas with an average LHV of 3.327 kJ/kg at 650 ° C. This study also evaluated the emissions of dioxins and furans in the gases that were collected directly at the exit of the combustion chamber without any treatment, using the technique of Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry High resolution by EPA 023 method and comparing the results with those reported in literature for the incineration process. The average emission of dioxins and furans obtained by the gasification process with the moving grate reactor was 0,28 ng/Nm3 expressed in TEQ (Total Toxicity Equivalent). The values of emissions of these pollutants obtained by the gasification process, without being subjected to any gas treatment were lower than the maximum values allowed by the Brazilian legislation of 0,5 ng TEQ/m3. The smallest amount of PCDD/F in relation to incineration is due to the different conditions of operation control, mainly related to temperature, time, presence of oxygen and fixed carbon. Keywords: Gasification, Waste, Energy, Synthesis Gas

Orientadora: Profª. Drª. Marilda Munaro / Co-orientadora: Profª. Drª. Heloisa Nunes da Motta / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 28/03/2014 / Inclui referências / Área de concentração: Engenharia e ciência de materiais / Resumo: Bifenilas policloradas (PCBs) são substâncias com excelentes propriedades de isolamento térmico e elétrico, tendo sido muito utilizadas no setor elétrico como fluido isolante em transformadores e capacitores, em substituição ao óleo mineral isolante (OMI). Porém, verificou-se que são tóxicas e perduram no meio ambiente, sendo consideradas poluentes orgânicos persistentes (POPs). Por este motivo, o setor elétrico passou a substituir as PCBs presentes em seus equipamentos pelo OMI. Devido à falta de critérios técnicos durante a troca desses fluidos, houve contaminação desses óleos com PCBs, sendo, desta forma, necessária a quantificação de PCBs em OMI para permitir o descarte adequado do material contaminado. No processo de quantificação torna-se necessário o pré-tratamento da amostra para remoção de interferentes, principalmente devido à degradação do óleo em operação com formação de compostos carbonilados. Os materiais disponíveis comercialmente para essa finalidade não removem toda a oxidação do óleo e retém PCBs em sua estrutura. O presente trabalho avaliou diferentes materiais buscando a remoção de compostos carbonilados do OMI e investigou a interação desses materiais com as moléculas de PCBs. Para isso foram preparadas colunas de extração em fase sólida utilizando alumina, bauxita e as argilas atapulgita e bentonita sódica além do florisil (material sugerido por norma) como fase extratora. Amostras de OMI foram envelhecidas e a formação de compostos carbonilados foi verificada pela análise FTIR. Essas amostras passaram por colunas de extração com os diferentes materiais e, por meio do cálculo do índice de carbonilas no OMI envelhecido antes e após as extrações, verificou-se a remoção de cerca de 89% dos compostos carbonilados quando utilizadas atapulgita, bauxita, bentonita sódica e florisil como fases extratoras. O comportamento desses materiais em relação a amostras de OMI contaminadas com PCBs foi avaliado, utilizando-se para isso OMI dopado com quantidades conhecidas de PCBs. As amostras foram analisadas por CG-DCE e verificou-se a diminuição da concentração de PCBs após as extrações, indicando a retenção dessas moléculas pelos materiais estudados, sendo que a menor retenção foi observada para a argila bentonita. Na tentativa de obter melhores resultados no pré-tratamento foi realizado o tratamento químico desta argila utilizando o sal benzoato de amônio, onde se observou a troca do íon sódio pelo amônio do sal pelas análises de DRX, FTIR e TGA e a forte adsorção do íon benzoato na superfície da argila. Foram realizados testes para avaliar o comportamento da argila com e sem tratamento, sendo para isso preparadas amostras de OMI novo e envelhecido dopados com diferentes concentrações de PCBs. Para as amostras de OMI novo a extração com a argila natural indicou a retenção de 30% das moléculas de PCBs na argila, mas para as amostras de OMI envelhecido essa quantidade variou devido à interação das moléculas de PCBs com os compostos polares presentes no óleo. A extração dessas amostras utilizando a argila tratada mostrou aumento da quantidade de PCBs retido na argila com o aumento da concentração da amostra. / Abstract: Polychlorinated biphenyls (PCBs) are substances with excellent thermal and electrical insulation properties which have been widely used in the electrical sector as insulating fluid for transformers and capacitors, replacing the insulating mineral oil (OMI). However, it was found that they were toxic and persist in the environment, being considered persistent organic pollutants (POPs). Therefore, the electrical sector had to replace the PCBs present in their equipment by OMI again but, by lack of technical criteria, much of the OMI was contaminated with PCBs. Since then, the quantification of PCBs in OMI has been performed to allow proper disposal of contaminated materials. During this procedure, pre-treatment of the sample is done prior to quantification to remove interfering material. This step is necessary because the OMI in operation in transformers and capacitors undergoes oxidative degradation processes, forming carbonyl compounds that interfere with the analysis of PCBs. The materials commercially available for this purpose are not 100% efficient and selective, not removing all oil oxidation products and retaining molecules of PCBs. In this scenario, the present study evaluated different materials looking for the removal of carbonyl compounds from OMI, as well as investigating the interaction of these materials with molecules of PCBs. For this purpose, columns of solid-phase extraction were prepared using alumina, bauxite, attapulgite and bentonite clays and also florisil (material suggested by the standard) as extraction phase. Samples of OMI were aged and the formation of carbonyl compounds was verified by FTIR analysis. These samples have gone through extraction columns with the different materials and the index of carbonyls in aged OMI before and after these extractions was calculated based on the FTIR analysis. It was observed the removal of about 89% of carbonyl compounds when used attapulgite, bauxite, sodium bentonite and florisil as extracting phases. The behavior of these materials in relation to OMI samples doped with known amounts of PCBs was also evaluated. After the extractions, the samples were analyzed by GC-ECD and it was verified a decrease in concentration of PCBs after the extractions, indicating the retention of these molecules by the studied materials. This result pointed to a new possibility of their utilization, by concentrating PCBs in their structure. To evaluate this possibility, a chemical treatment of bentonite clay was performed using the ammonium benzoate salt and the exchange of the sodium ion by ammonium was confirmed by analysis of XRD, FTIR and TGA. Tests to evaluate the behavior of the clay before and after treatment were performed using samples of OMI without aging and aged, both doped with different concentrations of PCBs. For OMI samples without aging, the extraction with natural clay showed the retention of 30% of the molecules of PCBs in the clay, but for OMI aged samples that amount varied due to the interaction of the PCBs molecules with the polar compounds from the oil. The extraction of the samples using treated clay showed an increase in the amount of PCBs molecules retained in clay with increasing sample concentration.

Orientadora: Profª. Drª. Thais Helena Demétrio Sydenstricker Flores-Sahagun / Co-orientadora: Profª. Drª. Ana Paula Testa Pezzin / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais - PIPE. Defesa: Curitiba, 30/05/2014 / Inclui referências / Resumo: A crescente necessidade do consumo de tecnologias limpas fortalece as pesquisas focadas nos materiais obtidos de fontes renováveis. As fibras lignocelulósicas apresentam inúmeras vantagens como baixa densidade, custo atrativo, serem biodegradáveis e não serem abrasivas. O presente trabalho apresenta o estudo da utilização de fibras lignocelulósicas (açaí e curauá) como substituintes da comumente empregada fibra de vidro, em compósitos utilizando como matriz polimérica a resina poliéster insaturado. Com o objetivo de obter-se uma adesão satisfatória entre as fibras e a matriz, as fibras foram submetidas a tratamentos alcalinos com 5 % m/m de NaOH e com adição de 1 % m/m de NaBH4 na função de agente protetor. Os compósitos foram confeccionados contendo 6,5 % de volume das fibras de açaí, curauá e vidro (comparativo), sendo divididos em compósitos contendo fibras puras, in natura, e com os tratamentos alcalinos; e em compósitos híbridos das fibras vegetais e vidro. Com o intuito de avaliar as propriedades físicas, químicas, morfológicas, térmicas e mecânicas das fibras e dos compósitos, os ensaios como densidade, relação de aspecto, composição química, análise termogravimétrica (TGA), espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), propriedades em tração e flexão, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e absorção de água foram realizados. Foi possível concluir nos ensaios de composição química que após os tratamentos alcalinos houve aumento na concentração de celulose e redução na concentração de hemicelulose nas fibras de açaí e curauá como o esperado, já que a composição amorfa é solúvel em álcalis. Esses resultados foram compatíveis com o TGA que tanto nas fibras como nos compósitos de açaí e curauá apresentaram melhor estabilidade térmica após os tratamentos alcalinos. Já nos ensaios mecânicos não houve melhoria significativa, tanto nos compósitos híbridos quanto após os tratamentos, devido às condições em que foram confeccionados e por conterem fibras curtas, o que fez com que se comportassem como cargas. Os resultados de absorção de água mostraram que os compósitos, apesar de serem reforçados com fibras vegetais, com características de hidrofilicidade, tiveram um percentual baixo de absorção de água comparado com resultados da literatura. Dessa forma conclui-se que a utilização das fibras de açaí e curauá em compósitos poliméricos são viáveis, entretanto em aplicações estruturais, nas quais é necessária melhor resistência mecânica, um método diferente de confecção, utilizando fibras mais longas, alinhadas e em concentração maior é indicado. / Abstract: The growing need of the use of clean technologies strengthens research focused on materials obtained from renewable sources. Lignocellulosic fibers have many advantages such as low density, attractive cost, are biodegradable and are not abrasive . This paper presents the study of the use of lignocellulosic fibers (açai and curauá) as replacements of commonly fiberglass used in composites with polymeric matrix using unsaturated of polyester resin. In order to obtain a satisfactory adhesion between the fibers and the matrix, the fibers were subjected to alkaline treatment with 5% w/w NaOH and with addition of 1% w/w NaBH4 in the function of protective agent. The composites were prepared containing 6.5% volume of acai, curauá and glass fibers and is divided into composites containing pure fiber, and with alkaline treatments; and hybrid composites of fiberglass and lignocellulosic. In order to assess the physical, chemical, morphological , thermal and mechanical properties of fibers and composites , tests such as density , aspect ratio , chemical composition , thermal gravimetric analysis (TGA), infrared spectroscopy (FTIR) , properties in tension and bending, scanning electron microscopy (SEM) and water absorption were performed. It was concluded from tests for chemical composition after the alkali treatment there was an increase in the percentage of cellulose and reduction of percentage hemicellulose in the in açaí and curauá fibers as expected, since the amorphous composition is soluble in alkalis. These results were consistent with the TGA that both the fibers in composites as açai and curauá showed better thermal stability after the alkali treatment. Already in mechanical tests there was no significant improvement in both hybrid composites and after the treatments due to the condition in which they were made and they contain short fibers, which made them behave like loads. The results of water absorption of the composites showed that, despite being reinforced with vegetable fibers, with hydrophilicity characteristics, had a low percentage of water absorption compared with the literature. Thus it is concluded that the use of the acai and curauá fibers in polymer composites are viable, but in structural applications where strength is required, a different method of preparation, using longer and aligned fibers with higher concentration is indicated.