Neste trabalho tratamos da solução de um problema não linear do tipo tração-difusão, na modelagem de dispersão de insetos. Começamos estabelecendo uma lei de conservação e a partir desta, deduzimos algumas equações importantes para o desenvolvimento do nosso estudo, tais como a equação de convecção, de difusão e simultaneamente convecção e difusão. Se considerarmos uma escala de tempo que possibilite a adição ou retirada de indivíduos no meio, conforme seja considerada reprodução, migração ou morte, podemos acrescentar ao processo difusivo um termo de reação, obtendo então, a equação do tipo reação-difusão. Se o temp de reação for deendendee da densidade populacional e do tipo logístico, obtém-se a equação de Fischer. Dessa equação abordamos alguns aspectos, tais como, determinação dos estados estacionários, análise da estabillidade dos mesmos, representação gráfica no plano de fase e por último investigamos a existência de solução do tipo onda viajante. Abordamos, também, alguns exemplos apresentados na literatura, envolvendo equação da difusão com coeficiente constante e com coeficiente dependente da densidade populacional. Além disso, apresentamos o resultados obtidos com a modelagem em tempo discreto, a partir de um trabalho experimental com besouros marcados para o experimento e depois liberados Banks et al (1985) , em que os autores admitiram uma variação temporal e a partir dos dados obtidos fizeram uma estimativa para o coeficiente de difusão D (t), bem como para o coeficiente de decaimento α(t) do termo de reação linear em u. Construimos curvas que se ajustam a essas alternativas e apresentamos esses coeficientes em versão continua D (t) e α(t), dependentes da variável tempo t. Através de uma abordagem numérica, os modelos foram comparadas da variável tempo t. Através de uma abordagem numérica, os modelos foram comparados para diversos casos, usando diferentes combinação de D constante e D variando no tempo, a constante e a variando no tempo. Além disso, analisamos tambén, o efeito da substituição do coeficiente de difusão D constante por D(t) na equação de Fisher.

Na fase inicial de um empreendimento mineiro, várias sondagens são realizadas, mas devido ao elevado custo de uma campanha de sondagem, normalmente não se executa em uma só fase toda a pesquisa com detalhamento. Entretanto, faz-se necessária a aquisição mínima de dados, de modo a prover subsídios para a construção de um modelo geológico inicial do corpo mineral. Tradicionalmente, o primeiro tratamento desses dados é feito de forma manual (uso de um software ou de uma prancheta de desenho) onde, de posse dos furos de sondagem, são geradas seções verticais e horizontais, baseadas nas interpretações geológicas das evidências de campo, das sondagens e de comparações com depósitos geneticamente semelhantes. A união espacial dessas seções irá resultar num modelo tridimensional do corpo mineral. Esta metodologia está em vigor há várias décadas e é padrão na indústria mineral. A proposta deste trabalho é analisar o uso de métodos geoestatísticos probabilísticos na construção de um modelo prévio do corpo mineral, servindo de ferramenta auxiliar tanto na modelagem geológica quanto no planejamento de futuras campanhas de sondagem, que visem detalhar os corpos mineralizados. Como o objetivo é delimitar corpos geométricos (por exemplo, os litotipos), foram escolhidos dois métodos que utilizam variáveis categóricas. Os dados utilizados provém das sondagens de um depósito de minério de ferro. Para a utilização da variável categórica, cada amostra recebeu o valor indicador zero ou um (abordagem dos indicadores). Como o litotipo de interesse é o hematitito, todas as amostras de hematitito, receberam o indicador um, sendo o indicador zero atribuído aos demais litotipos. Através das técnicas de krigagem de indicadores e simulação sequencial de indicadores, foram gerados mapas de probabilidade, onde essas probabilidades representam a expectativa de um determinado ponto no espaço pertencer ao litotipo hematitito. O método de krigagem gera um modelo onde cada ponto recebe diretamente um valor numérico entre zero e um, representando a probabilidade deste bloco conter hematita. Já a simulação, gera um número definido de realizações, onde cada uma representa um cenário diferente, resultante de variações randômicas no cálculo das probabilidades. No entanto, diferentemente da krigagem, a simulação preenche o modelo apenas com os indicadores zero ou um, e não com uma distribuição contínua de probabilidades. Assim, a probabilidade em cada ponto do modelo, é obtida analisando-se para cada ponto, a freqüência com que ele recebe o indicador zero ou um, no conjunto de realizações. Como incremento aos métodos geoestatísticos, foram avaliados os efeitos da adição de dados previamente interpretados, propiciando maior condicionamento dos processos de krigagem e simulação. Os resultados obtidos nos dois métodos mostraram-se satisfatórios quando comparados com as seções geológicas interpretadas diretamente dos furos de sondagem, gerando um modelo espacial bastante aproximado do corpo de hematita, onde toda a envoltória é definida respeitando a distribuição espacial dos litotipos. Ambos os métodos mostraram-se eficientes para auxiliar no modelagem geológica e planejamento de pesquisa. / In the initial phase of a mining exploration, several drilling campaigns are made. Due to the high cost of a survey campaign, usually is not practiced an exploration with a high detail level. However, it is necessary the minimum acquisition of data, in way to provide subsidies for the construction of an initial geological model of the ore body. Traditionally, the first treatment of these data is made in a hand made way (independently of using a software or a drawing board) where, using the data of the drilling holes, vertical and horizontal sections are generated, based on the geological interpretations of the field evidences, of the drilling campaigns and of comparisons with similar deposits. The spatial joining of these sections will result in a three-dimensional model of the mineral body. The proposal this work is to analyze the use of geostatistics methods in the construction of a previous model of the ore body, serving as auxiliar tool in the geological modeling, and in the planning of future drilling campaigns, to detail the mineralized bodies. Since the aim is to determine the limit of the lithotypes, two methods that use categorical variables were chosen. The data are surveys from an iron ore deposit. To use the categorical variable, each sample received the indicator value zero or one (indicator approach). Since the lithotype of interest is the hematite, all of the hematite samples, received the indicator one, and the others received the indicator zero. Through the techniques of indicator kriging and sequential indicator simulation, maps of probability were generated, where those probabilities represent the expectation of a certain point in the space to belong to the lithotype hematite. The kriging method generates a model where each point receives a numeric value between zero and one, which they are representing the probability of this block to contain hematite. The simulation generates a defined number of realizations, where each one represents a different scenery, resulting from random variations in the calculation of the probabilities. However, differently of the kriging, the simulation fills out the model only with the indicators zero or one, not with a continuous distribution of probabilities. This way, the probability in each point of the model, it is obtained by analyzing the frequency with that it receives the indicator one, in the group of realizations. As increment to the geostatistic methods, the effects of the addition of previously interpreted data were evaluated, propitiating larger conditioning for the kriging and simulation processes. The results obtained with these two methods were shown satisfactory when compared with the geological sections, interpreted directly from the drill holes, generating a quite approximate three-dimension model of the hematite body, where the whole envoltory is defined respecting the spatial distribution of the lithotypes. Both methods were shown efficient to aid in the geological modeling and research planning.

Neste trabalho é apresentada uma seleção métodos e softwares de modelagem molecular na escala da mecânica quântica. O método da DFT implementado no software ADF, versão 2004.01, foi escolhido para modelagem rigorosa e o método da solução analítica da equação de Schrödinger dependente do tempo, implementado no software em desenvolvimento SIMULMOLEC5, para modelagem aproximada. Ambos foram aplicados na modelagem de espécies químicas presentes no sistema catalítico heterogêneo bis-(n-butil ciclopentadienil) dimetil zircônio, (nBuCp)2Zr(CH3)2, ativado com metilaluminoxano (MAO) in situ e suportado em sílica. O software ADF, foi validado e, após, utilizado nas modelagens de trimetilalumínio, MAO, oligômeros do ácido silícico, do precursor catalítico (nBuCp)2Zr(CH3)2 e o mesmo enxertado em sílica e ativado com MAO. Todas essas espécies apresentaram características coerentes com os dados experimentais. O software SIMULMOLEC5 foi avaliado inicialmente quanto à aplicabilidade a espécies químicas com zircônio e alumínio. Foi modificado para gerar superfícies de isopotencial tridimensionais e re-parametrizado para utilizar somente dados físicos como raios covalentes, primeiros potenciais de ionização, números atômicos e posições dos elementos químicos nas moléculas modeladas. O trimetilalumínio e dímeros e dois complexos de Cp2Zr(CH3)2 ativados com MAO foram modeladas com sucesso. / In this work it is presented a selection of quantum mechanics scale molecular modelling methods and software. The method of DFT implemented in the software ADF, version 2004.01, was chosen for rigorous modelling and the method of the analytical solution of time dependent Schrödinger equation, implemented in the SIMULMOLEC5 software, was selected for approximated modelling. Both were applied in the modelling of chemical species present in the heterogeneous catalytic system bis-(n-butyl cyclopentadienil) dimethyl zirconium, (nBuCp)2Zr(CH3)2, activated in situ with methylaluminoxane (MAO) and grafted on silica. The ADF software was validated and used for modelling trimethylaluminium (TMA) , MAO, silicic acid oligomers as simplified models of silica, the catalytic precursor (nBuCp)2Zr(CH3)2 and the same grafted on silica and activated with MAO. All those species showed predicted characteristics coherent with the experimental data. The SIMULMOLEC5 software was initially evaluated for the applicability to chemical species with zirconium and aluminum. It was modified to generate threedimensional isopotencial surfaces and was reparametrized to use only physical data like covalent radii, first ionization potentials, atomic numbers and positions of the chemical elements in the modeled molecules. TMA dimers and two complexes of Cp2Zr(CH3)2 activated MAO were successfully modeled.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:35:38Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Revisao Entrega311207.pdf: 57480986 bytes, checksum: 46d06f2e4b0219d85065e871717e9da7 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:42:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Revisao Entrega311207.pdf: 57480986 bytes, checksum: 46d06f2e4b0219d85065e871717e9da7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:42:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Revisao Entrega311207.pdf: 57480986 bytes, checksum: 46d06f2e4b0219d85065e871717e9da7 (MD5) / O desbalanço é uma das principais fontes de vibração em máquinas rotativas, diminuindo a vida útil de equipamentos. Quando atinge determinado nível, pode vir a danificar componentes girantes e estáticos, tais como mancais, selagens, acoplamentos e engrenagens. O desbalanço é causado por força residual devida à excentricidade de massa do conjunto rotativo, por agregamento ou perda, de forma progressiva ou instantânea. Esta força cresce com o aumento da rotação. A permanência prolongada nesta condição acelera o desgaste destes componentes e reduz o tempo de disponibilidade operacional do equipamento. Neste estudo, um metodo é apresentada para a obtenção de um modelo matemático que represente o comportamento dinâmico do conjunto rotativo sob a condição do desbalanço, e que possa vir a ser utilizado em um sistema de controle de rotação. Um sistema de controle deverá permitir que as correções na rotação do equipamento sejam feitas de forma precisa, reduzindo assim os níveis de rotação ao valor mínimo necessário para garantir um nível de vibração aceitável. Partindo da equação do movimento, e utilizando recursos dos programas MATLAB e MATHCAD, desenvolve-se uma fase de simulações e validações utilizando parâmetros obtidos a partir de um conjunto experimental chamado rotor-kit e de dados utilizados em outros estudos similares. Uma vez validado o modelo matemático para o conjunto experimental, deixa-se o caminho preparado para a aplicação da metodologia proposta em equipamentos industriais que são afetados principalmente pelo efeito causado pelo desbalanço, tais como sopradores e exaustores de sistemas operacionais, que trabalham na presença de sólidos em suspensão.

As imagens de sensores termais (8 – 12 μm) apresentam uma grande importância para os estudos ambientais. O produto de emissividade (produto AST05) do sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) vem sendo usado em vários destes estudos. Entretanto, em regiões de atmosfera úmida este produto tem apresentado problemas, como erros na estimativa da emissividade e grande quantidade de ruído periódico. Estudos concluíram que estes problemas estão associados principalmente ao processo de correção atmosférica, o qual tem se mostrado inadequado nestas regiões. Este trabalho apresenta um estudo a respeito da qualidade do produto AST05 e uma alternativa ao atual processo de correção atmosférica destes dados, através da utilização de perfis atmosféricos (radiossondagem) coletados próximos ao local e momento do imageamento para reduzir erros gerados pela interferência atmosférica. Apresenta também um estudo referente ao ruído periódico e como ele pode ser minimizado no domínio da frequência, através dos filtros notch. Os resultados demostraram que a utilização de perfis atmosféricos de radiossondas pode melhorar a qualidade das imagens de emissividade, em comparação ao produto AST05 e que o ruído periódico remanescente pode ser minimizado no processo de filtragem, produzindo imagens mais nítidas e com dados de emissividade de maior acurácia. / Thermal images (8-12 μm) held great importance for environmental studies. The emissivity product AST05 from sensor Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) has been used in several studies. However, in humid atmosphere areas this product has presented problems, such as errors in emissivity data and periodic noise. Studies have found that these problems are mainly associated to atmospheric correction process, which has proved inadequate in these regions. This work presents a study about the quality of AST05 product and also an alternative to the data correction process, using atmospheric profiles (radiosonde) near the place and time of imaging to perform the reduction of atmospheric interference. It also presents a study regarding the periodic noise and how it can be reduced in frequency domain, using notch filters. Results showed that the atmospheric correction process can be improved and the quality of the restored imagens compared to AST05 product is better. Remaining periodic noise can be minimized in the filtering process, producing sharper images and accurate data emissivity.

Sob a premissa de que a geometria do perfil deposicional das clinoformas pode conter informações sobre a composição textural dos sedimentos que as compõem, bem como sobre a energia da coluna d’água, foi desenvolvido um modelo computacional para a análise teórica dos fatores controladores do tipo de curvatura dos foresets das clinoformas, e, por extensão dos taludes submarinos. Um modelo análogo de suspensão dinâmica foi implementado experimentalmente com um programa em código Matlab, denominado MAXWELL, e é classificado como um modelo estratigráfico, bidimensional, analítico, determinístico, dinâmico, parcialmente dedutivo e parcialmente baseado em regras. Contém um modelo de escoamento de fluido em linhas de corrente, e trata indiretamente a tensão de cisalhamento no domínio de um sistema fechado bifásico líquido-vapor análogo, a partir a proposta de analogias entre os processos de evaporação e de suspensão de sedimentos. É uma abordagem baseada na competência de transporte do fluxo d’água, pois considera temperatura e velocidade de fluxo combinado onda-corrente como variáveis controladoras análogas da intensidade de transferência de energia. Os processos deposicionais marinhos são reduzidos a um fenômeno da superfície deposicional, que é considerada análoga a uma interface líquidovapor dentro de um sistema fechado. A equação de distribuição estatística de velocidades moleculares de Maxwell é usada para calcular a proporção de moléculas na fase líquida, considerada análoga à proporção de sedimentos depositados, bem como a proporção na fase vapor, tomada como análoga à proporção de sedimentos em suspensão. O estado energético do sistema é parametrizado por três potenciais: energia interna, como função do tamanho de grão (areia, silte ou argila); energia térmica do meio, como função da energia hidrodinâmica, e energia gravitacional, como função do declive topográfico As simulações indicam que os principais fatores controladores do perfil deposicional das clinoformas, e por extensão, dos taludes submarinos em geral, são a energia hidrodinâmica da coluna d’água e a granulometria (ou coesão) do sedimento, que podem ser consideradas dois parâmetros comutáveis, isto é, grãos grossos ou coesos podem produzir sobre a geometria das clinoformas o mesmo efeito da baixa energia hidrodinâmica, e vice-versa. Com base no fator de decaimento da energia hidrodinâmica com o aumento da batimetria, foram definidas três ordens de grandeza da intensidade da energia da coluna d’água: baixa energia (10–1), alta x energia (10-2) e muito alta energia (10-3). Com base nesse critério, foram caracterizados quatro tipos de perfis deposicionais de clinoformas: dois tipos sigmoidais e dois tipos exponenciais. Os tipos sigmoidais podem ser de alta energia ou de muito alta energia, e distinguem-se pela granulometria do sedimento e pela distribuição de declividades em relação à dimensão na direção horizontal. Os perfis de tipo exponencial podem ser tanto de baixa energia, quanto de alta energia. A subida relativa do nível do mar afeta o tipo geométrico do perfil deposicional apenas de forma indireta, a partir da retenção da fração grossa do influxo sedimentar na plataforma ou topset. Os principais fatores controladores do ângulo de declividade do perfil das clinoformas são a granulometria do sedimento, a energia hidrodinâmica, a profundidade d’água da bacia e o desvio lateral da corrente de fundo. A dedução da litofácies a partir da geometria das clinoformas parece promissora apenas para os tipos teóricos sigmoidais, que são distintos na forma e no conteúdo sedimentar.

MOREIRA, H. B. C. Aplicação da teoria fuzzy em um modelo de transporte de massa, para avaliar o risco da dispersão dos poluentes atmosféricos. 2014. 107 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil: Saneamento Ambiental) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-04-07T13:49:08Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_hbcmoreira.pdf: 1699292 bytes, checksum: 2b2a33f588f7c4a7166afae7bb0a7db7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2015-04-16T16:28:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_hbcmoreira.pdf: 1699292 bytes, checksum: 2b2a33f588f7c4a7166afae7bb0a7db7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-16T16:28:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_hbcmoreira.pdf: 1699292 bytes, checksum: 2b2a33f588f7c4a7166afae7bb0a7db7 (MD5) Previous issue date: 2014-02-14 / Air pollution problems increasingly become more critical, requiring continuous monitoring and controls in order to ensure an appropriate environment for the community in general. The impact sources of air pollution from existing or new sources can be evaluated using mathematical models or models of air quality. This tool allows for evaluate the effects (risks) of air pollutants to the environment in several variables. In this context, the Fuzzy theory emerged as a viable solution to study the risk of failure of a system of air pollution different releases. This theory combined with the principle of mass transportation has allowed fields of risk are determined and can assess whether the controls adopted are reliable. This paper proposes a methodology based on a mathematical modeling of air dispersion process pollutants, where their parameters are membership functions, defined according for Fuzzy theory. The research uses these concepts in the solution of the equation Gaussian Fuzzy to determine the risk of failure and ensuring sustainability of the release of pollutants at different concentrations for continuous and instantaneous emissions. The results showed that the best conditions of stability for the dispersion of pollutants is unstable and the risk of system failure in this condition is zero, with concentration values within the parameters of the relevant legislation, without causing impacts on the environment the environment or to the community around. / Os problemas de poluição do ar se tornam cada vez mais críticos, necessitando de controles e monitoramentos contínuos, a fim de assegurar um ambiente adequado à comunidade em geral. O impacto das fontes de poluição do ar existente ou de novas fontes pode ser avaliado, através de modelos matemáticos ou modelos de qualidade do ar. Esta ferramenta permite avaliar os riscos (efeitos) dos poluentes atmosféricos ao meio ambiente sob diversas variáveis, como condições de estabilidade atmosféricas e pontos de lançamento. Neste contexto, a teoria Fuzzy desponta como uma solução viável para estudar o risco de falha de um sistema de controle de poluição do ar a diferentes lançamentos, como a carga de poluente entre 200 a 300 kgd-1. Esta teoria, combinada com o princípio de transporte de massa tem permitido que campos de risco sejam determinados, podendo avaliar se os controles adotados são confiáveis. Este trabalho propõe uma metodologia, baseado em uma modelagem matemática dos processos de dispersão dos poluentes atmosféricos, onde os parâmetros são funções de pertinência, definidas segundo a teoria Fuzzy. A pesquisa utiliza esses conceitos na solução da equação gaussiana “fuzzificada”, para determinar o risco de falha e a confiabilidade de minimização do lançamento de poluentes atmosféricos a diferentes concentrações para emissões contínuas e instantâneas. Os resultados mostraram que a melhor condição de estabilidade para dispersão dos poluentes é a instável e o risco de falha do sistema nesta condição é baixo, apresentam valores de concentração dentro dos parâmetros da legislação pertinente, o qual não causa impactos para o meio ambiente e nem para a comunidade no entorno.

Neste trabalho desenvolve-se um modelo matemático tridimensional para células de combustível a etanol direto. As células de combustíveis são dispositivos eletroquímicos de alta performance e eficiência na conversão de energia. Grande parte dos trabalhos desenvolvidos para células de combustível a etanol direto fazem uso de modelos unidimensionais para obter a concentração das espécies químicas na superfície do catalisador e calcular a voltagem de operação da célula. Tais modelos são limitados e, por isso, faz-se necessário o desenvolvimento de modelos multidimensionais capazes de descrever o comportamento físico-químico em todas as camadas da célula de combustível. O modelo tridimensional desenvolvido neste trabalho é baseado nas equações de Navier-Stokes e permite descrever o campo de velocidade nas diferentes camadas da célula, a resistência ao transporte de massa, as perdas sobre potenciais e a voltagem de operação da célula. As equações do modelo tridimensional são discretizadas utilizando o método de diferenças finitas e a solução é obtida através do método de Gauss-Seidel iterativo A integração no tempo é feita utilizando o método de Runge-Kutta simplificado de três estágios. Os resultados obtidos apresentam boa concordância aos dados experimentais encontrados na literatura para diferentes catalisadores e diferentes temperaturas de operação para voltagem da célula versus a densidade de corrente, e apresentam comportamento esperado para o campo de velocidade no interior da célula e para as frações molares das principais espécies envolvidas na oxidação do etanol e redução do oxigênio. Além disso, uma solução analítica bidimensional foi obtida utilizando separação de variáveis e Transformada de Laplace. Os resultados obtidos com a solução analítica foram comparados aos resultados do modelo tridimensional, onde uma geometria semelhante `a utilizada para a obtenção da solução analítica foi proposta. Os resultados obtidos com o modelo tridimensional e com a solução analítica apresentaram boa concordância com os dados experimentais encontrados na literatura. / This work develops a three-dimensional mathematical model for direct ethanol fuel cells. Fuel cells are electrochemical devices for high performance and efficiency in energy conversion. Much of the work developed for direct ethanol fuel cell makes use of one-dimensional models to obtain the concentration of chemical species on the surface of the catalyst and to calculate the voltage of the cell’s operation. Such models are limited and, therefore, it is necessary the development of multidimensional models capable of describing the physico-chemical behavior in all layers of the fuel cell. The three-dimensional model developed in this work is based on the Navier-Stokes equations and allows to describe the velocity field in the different layers of the cell, the resistance to mass transport, the overpotential losses and the operating voltage of the cell. The threedimensional model equations are discretized using the finite difference method and the solution is obtained through the method of Gauss-Seidel iterative. The time integration is done using the simplified Runge-Kutta method of three stages The results present good agreement to the experimental data found in the literature for different catalysts and different operating temperatures for cell voltage versus current density, and exhibit expected behavior for the velocity field inside the cell and the mole fractions of the main species involved in the oxidation of ethanol and oxygen reduction. In addition, a two-dimensional analytical solution was obtained using separation of variables and the Laplace Transform. The results obtained with the analytical solution were compared to the results of the three-dimensional model, where a geometry similar to that used for obtaining the analytical solution was proposed. The results obtained with the three-dimensional model and analytical solution showed good agreement with the experimental data found in the literature.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-05-13T20:01:26Z No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 2671185 bytes, checksum: 92607db6f0dd809e28ad630722749705 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-06-06T16:12:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 2671185 bytes, checksum: 92607db6f0dd809e28ad630722749705 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T16:12:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese.pdf: 2671185 bytes, checksum: 92607db6f0dd809e28ad630722749705 (MD5) / Esta tese tem como objetivo principal avaliar a remoção simultânea de carbono e nitrogênio (RSCN) em reator anaerobio-anoxico por meio da modelagem matem atica e simulação. Na primeira etapa da pesquisa, o Anaerobic Digestion Model No. 1 (ADM1) foi implementado no software Matlab/Simulink e ajustado aos dados experimentais obtidos a partir de um digestor anaerobio utilizado para estabilizaçãao do lodo de esgoto doméstico. Os resultados mostram uma boa concordãncia entre os dados experimentais e os simulados para as concentraçãao de propionato, acetato, produção e composição de biogás e pH, corroborando a potencialidade de utilização do modelo para prever o comportamento dos processos biológicos de digestão anaerobia. Na segunda etapa, foi desenvolvida uma extensão do ADM1 incluindo o processo de desnitricação, para simular o efeito do tempo de detenção hidráulica (TDH) e da relação DQO/NO􀀀 3 na RSCN em um reator anaerobio-anoxico tratando aguas residuárias doméstica. O modelo foi calibrado com dados experimentais previamente publicados e obtidos a partir de ensaios em bateladas. Os experimentos foram conduzidos em reatores operados em bateladas, alimentados com substrato sintético (1500mg DQO.L􀀀1) e inoculados com lodo oculento (500 mg SSV.L􀀀1) proveniente de um reator UASB. Diferentes concentrações de nitrato de potássio foram adicionadas nos reatores a m de obter relações de DQO/NO􀀀 3 de 40 e 150, respectivamente. Adicionalmente, foram realizadas simulações para avaliar a RSCN em um reator anaer obio-an oxico operado em regime contínuo considerando 6 cenários diferentes. Os cenários propostos foram baseados na caracterização afluente típica de águas residuárias doméstica. O modelo foi calibrado satisfatoriamente e os resultados simulados revelaram que o melhor cenário para ocorrência da RSCN foi com a relação DQO/NO􀀀3 e TDH iguais a 10 e 15 horas, respectivamente. Por m na terceira etapa, o modelo ADM1 foi adaptado para avaliar a RSCN em um reator anaerobio-anoxico tratando aguas residuárias sintética simulando efluente de processamento de pescado. O modelo foi calibrado e validado a partir de dados experimentais obtidos em ensaios em bateladas. Os resultados simulados mostraram boa aderência aos dados experimentais, com um erro médio absoluto variando entre 15 e 38% na calibração e 19 e 36% na validação. Os resultados obtidos nessa pesquisa mostraram que as adaptações do ADM1 para RSCN de águas residuárias de origens doméstica e de processamento de pescado podem ser utilizadas como uma ferramenta para melhor compreensão da RSCN, permitindo a definição de melhores condições de operação e processo.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-04-07T21:58:39Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_CaracterizaçãoGeometalúrgicaModelagem.pdf: 13146598 bytes, checksum: 26957c81ec3bead5bf260b8ce1855171 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-04-08T14:51:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_CaracterizaçãoGeometalúrgicaModelagem.pdf: 13146598 bytes, checksum: 26957c81ec3bead5bf260b8ce1855171 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T14:51:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_CaracterizaçãoGeometalúrgicaModelagem.pdf: 13146598 bytes, checksum: 26957c81ec3bead5bf260b8ce1855171 (MD5) Previous issue date: 2014 / No Quadrilátero Ferrífero estão localizadas importantes reservas de minério de ferro. A relação hematita/itabirito nos ROMs ao longo do tempo vem se tornando cada vez menor, sendo que esta redução é resultado direto de um ROM mais itabirítico se comparado à última década. As usinas de beneficiamento vêm investindo grande esforço para reduzir a sílica do minério e alcançar os níveis de qualidade exigidos para o processo de recuperação. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho é caracterizar e modelar utilizando a geoestatística as variáveis tecnológicas do minério que contêm as diferentes litologias da Mina de Brucutu localizada no Quadrilátero Ferrífero – MG. Usualmente, a caracterização da qualidade intrínseca do mineral de ferro na indústria mineral esteve baseada unicamente em análise granulométrica e análises químicas. Uma grande quantidade de categorias tipológicas de minerais de ferro e combinações de diferentes concentrados pode ser utilizada nos processos de recuperação. A variabilidade na qualidade de mineral é uma constante, além da pouca atenção que se tem na atualidade para as características estruturais, e mineralógicas. Estes aspectos, assim como também as provas tecnológicas em bancos piloto a escala, são também importantes. Com referência ao aporte da modelagem geometalúrgica, é um enfoque integral, multidisciplinar e poderoso para diminuir a variabilidade de resultados industriais, implementa melhoras e soluções tecnológicas. Além disso, pode promover inovação e somar valor no uso em todas as fases operacionais da produção de ferro, do mineral primário até ao produto final enfocando a atenção na mina e no processamento mineral em que os métodos a utilizar serão descrição de testemunhos de sondagem, análises mineralógicas, químicas, também foram utilizadas as análises de 64 amostras pertencentes às litologias presentes na mina nos testes de bancada piloto, análises estatísticas e geoestatísticas bi e multi elementar, análises de teste de bancada e caracterização tecnológica dos minérios. Os produtos dessas análises permitirão gerar assinaturas ou tipologia geometalúrgica em mapa, individualizando zonas com características geometalúrgicas diferentes. ___________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In Brazil’s Iron Quadrangle (Quadrilátero Ferrífero), there are important iron ore reserves. The relation hematite / itabirite ROM is becoming increasingly smaller over the time, and this reduction is a direct result of more itabirite ROM compared to the last decade. The processing plants have been concentrating their effort to reduce the silica from the ore and achieve the quality levels required for the recovery process. In this context, the main objective is to characterize and model geostatistically the technological variables of the ore that contains different lithologies of the Brucutu Mine located in the Iron Quadrangle - MG. Usually, the characterization of the intrinsic quality of the iron mineral in the mineral industry was based only on particle size and chemical analysis. A lot of different ranges of types of iron ore and combinations of concentrates can be used on recovery processes. The variance in mineral quality is a constant, besides the little attention that has been considered nowadays for the microstructural mineralogical characteristics. These aspects, as well as the technological evidence on scale pilot banks are also important. Referring to the contribution of geometallurgical modeling, it is a comprehensive, multidisciplinary aspect whose main point is to reduce the variability of industrial results, implement improvement and technological solutions, to encourage innovation and add value to use in all iron operational production phases, from the primary mineral until final product, focusing attention on the mine and in mineral processing in that the methods are described in the borehole, mineralogical analysis, mineral chemistry, as well those will also be used from analysis of 65 samples belonging all lithologies in the mine from banked pilot tests, two-and multielement statistical and geostatitical analyses, banked tests and technologic caracterization of minerals. the products of these analyses will generate signatures or geometallurgical typology in map, evidencing individual areas with different geometallurgical characteristics.