Submitted by Bruna Rodrigues (bruna92rodrigues@yahoo.com.br) on 2016-10-05T13:21:28Z No. of bitstreams: 1 TeseRFF.pdf: 11255323 bytes, checksum: 6490de6218937c15e5bbdc6d9672a300 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:15:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFF.pdf: 11255323 bytes, checksum: 6490de6218937c15e5bbdc6d9672a300 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T18:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TeseRFF.pdf: 11255323 bytes, checksum: 6490de6218937c15e5bbdc6d9672a300 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T18:16:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRFF.pdf: 11255323 bytes, checksum: 6490de6218937c15e5bbdc6d9672a300 (MD5) Previous issue date: 2016-05-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Solid-state fermentation is characterized by the growth of microorganisms in absence of free water. In one hand, it is advantageous because simulates their natural environment, enabling the use of agro industrial residues in natura. On the other hand, it limits heat transfer between elements, restricting control over the temperature of the medium. In fact, the microbial growth and the product formation dynamics are directly affected by the environmental conditions and variations can be harmful to the process productivity. As a consequence, the temperature increase caused by metabolic heat needs to be avoided. Studies concerning the microbial dynamics dealing with these variations are scarce. Moreover, it was not found any control laws, with guarantee of stability, which was designed for a reference tracking and to minimize the disturbances effects. Thus, two fronts need to be addressed for the solid-state fermentation viability: the development of a mathematical model able to estimate the effects of environmental changes in the process; and a temperature control system able to handle the heat from microbial metabolism. The model was used in a computational algorithm in order to determine if there was a temperature profile that would be more favorable to the products formation. In this work two control laws were studied, a proportional integrative, because it is the most widespread in the industry, and a model base predictive controller, because of its multivariable control versatility. Both control laws were simulated and then implemented in an eleven liters agitated drum bioreactor. Some of the various methods for PI controller parameters settings had their performance and relative stability requirement evaluated. The one that was proved stable was implemented in the bioreactor. Due to the uncertainties of the fermentation process, a self-adjustment mechanism was added to the predictive controller, in spite of the developed mathematical model, in order to avoid some estimation mistakes caused by some non-estimated states of the real process. The controller achieved an adequate performance with this approach. The results showed that the microorganisms were more efficient at a constant 32°C temperature. In addition, both developed controllers presented appropriate results facing the fermentation process requirement, with mean deviances from the referential temperature below 0,6°C and a maximum error of 2,8°C. / Uma das características da fermentação em estado sólido é que ela ocorre na ausência de água livre. Isso a torna vantajosa por simular o ambiente natural dos microrganismos com possibilidade de uso de resíduos agroindustriais in natura. Por outro lado, dificulta a transferência de calor entre os elementos do processo e, com isso, a capacidade de controlar a temperatura do meio fica debilitada. Por sua vez, a dinâmica do crescimento microbiano e a formação de produtos de interesse estão diretamente relacionadas às condições ambientais, cujas variações podem ser prejudiciais à produtividade do processo. Ao mesmo tempo, o calor gerado pelo metabolismo microbiano aumenta a temperatura do processo, que necessita ser regulada. Estudos que revelam como os microrganismos se comportam frente essas variações são escassos. Além disso, não foram encontradas leis de controle para a FES, com garantia de estabilidade, a fim de se minimizar os efeitos dos distúrbios. Duas frentes se destacam para a viabilização da FES: o desenvolvimento de um modelo matemático capaz de estimar os efeitos das variações das condições ambientais na dinâmica do processo e um sistema de controle da temperatura apropriado para lidar com os distúrbios gerados pelo crescimento celular. Em conjunto com a modelagem matemática, foram empregados mecanismos computacionais para averiguar qual seria o perfil de temperaturas que mais favorece à formação dos produtos. Por sua vez, foram estudados dois tipos de controladores: os proporcionais integrativos, pela ampla aplicação industrial, e os preditivos baseados em modelo, pela versatilidade no controle multivariável. Os sistemas de controle foram testados em um biorreator de 11 litros de volume nominal. Dentre várias, algumas metodologias para ajuste dos controladores proporcionais integrativos foram avaliadas nos quesitos desempenho e estabilidade relativa durante a fase de simulações. A metodologia que se provou estável nos testes realizados foi implementada no biorreator. Já para o controlador preditivo, frente às incertezas do processo fermentativo, foi necessário desenvolver um mecanismo de auto ajuste do modelo desenvolvido, a fim de que os erros dos estados não estimados do processo real fossem compensados e o controlador tivesse um desempenho adequado. Os resultados mostraram que o microrganismo, Aspergilus niger 3T5B8, produz uma quantidade maior de metabólitos de interesse a uma temperatura constante de 32°C. Além disso, ambos controladores utilizados apresentaram resultados apropriados aos requisitos do processo fermentativo, ou seja, com desvio médio da temperatura de referência menor do que 0,6°C.

Submitted by Livia Mello (liviacmello@yahoo.com.br) on 2016-10-06T19:50:59Z No. of bitstreams: 1 DissBKL.pdf: 2379155 bytes, checksum: 51e6509b53346c6cbb27ecc3a7faf016 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:20:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBKL.pdf: 2379155 bytes, checksum: 51e6509b53346c6cbb27ecc3a7faf016 (MD5) / Approved for entry into archive by Marina Freitas (marinapf@ufscar.br) on 2016-10-20T19:21:00Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissBKL.pdf: 2379155 bytes, checksum: 51e6509b53346c6cbb27ecc3a7faf016 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-20T19:21:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissBKL.pdf: 2379155 bytes, checksum: 51e6509b53346c6cbb27ecc3a7faf016 (MD5) Previous issue date: 2016-05-19 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / The main aims of this work are to study the ways to model mathematically uncertainties using Fuzzy Sets Theory, and then propose a mathematical model to estimate the risk of an individual developing lung cancer through a system based rule fuzzy. Therefore, we consider risk factors, namely smoking, pollution, history of lung disease, family history and contact with chemical agents such as system input variables fuzzy. Lung cancer is a disease that has no symptoms in its early stages, making the diagnosis more difficult to be done and, therefore, most discovered when the cancer is already advanced. This type of cancer is highly lethal and frequent in the population, an increase of 2 % per year in its worldwide incidence. / Os principais objetivos desse trabalho são estudar as formas de modelar matematicamente certas incertezas por meio da Teoria dos Conjuntos Fuzzy e, em seguida, propor um modelo matemático para estimar o risco de um indivíduo desenvolver câncer de pulmão por meio um sistema baseado em regras fuzzy. Para isso, consideramos fatores de risco, tais como, tabagismo, poluição, histórico de doenças pulmonares, histórico familiar e contato com agentes químicos como variáveis de entrada do sistema fuzzy. O câncer de pulmão é uma doença que não apresenta sintomas em suas fases iniciais, tornando o diagnóstico mais difícil de ser feito e, por isso, a maioria descobre quando o câncer já está avançado. Esse tipo de câncer é altamente letal e frequente na população, apresentando aumento de 2% ao ano na sua incidência mundial.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1660.pdf: 940693 bytes, checksum: d22e5083ad9e958c15a2bb99a5a7056e (MD5) Previous issue date: 2007-12-18 / Cash flow management is a financial problem that involves the efficient management of cash, short-term investments and short-term loans. In this study, we formulate the cash flow problem encountered in a typical agro-industrial company as a network optimization problem. Two examples using a linear programming model were studied: in the first example, the original model were used to support operational cash flow decisions, in the second example, the model were extended to a tactical planning of loan payments. The mathematic models are resolved in the solver tool that is an add-in of Microsoft Excel. Spreadsheets are of wide applicability for analytical work in business. The model has the potential of being flexible and to maximize the cash return from the final planning period in real-life situations / Neste estudo, temos como objetivo otimizar o processo de gerenciamento financeiro do fluxo de caixa num horizonte de planejamento multi-período e finito, presente em uma empresa típica do setor agroindustrial. Procuramos maximizar o conjunto de recursos monetários ao final do período estudado. Para isso, contamos com uma abordagem simultânea dos parâmetros envolvidos no procedimento, possibilitada pelos recursos oferecidos pela Pesquisa Operacional. Como método de otimização para auxiliar as decisões do processo de fluxo de caixa, utilizamos a programação matemática linear. Avaliamos a aplicação de um modelo de gerenciamento do fluxo de caixa, baseado na teoria de fluxo em redes, que contempla os propósitos de ganhos de fluxo de dinheiro e considera os parâmetros mais importantes para a solução. Dois exemplos são estudados: no primeiro, aplicamos o modelo original para apoiar decisões operacionais na gestão do caixa da empresa; no segundo, adaptamos o modelo para abranger o planejamento tático de amortizações de financiamentos na gestão do caixa. Os dois exemplos são testados em situações reais e resolvidos por meio da ferramenta solver do Excel, amplamente utilizada nos ambientes de gestão financeira das empresas. A flexibilidade do modelo de otimização em atender mais de um tipo de situação e a capacidade de gerar soluções melhores que as praticadas na empresa, no período estudado, são evidenciadas por meio de exemplos numéricos

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:51:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2523.pdf: 1711552 bytes, checksum: cf13454170c0e1db1eb5ae2aa8cff6a3 (MD5) Previous issue date: 2009-02-26 / Financiadora de Estudos e Projetos / The object of this study is a particular case of the cutting and packing problems, known as container loading problems. These problems consist in arranging rectangular boxes orthogonally into containers (or into trucks, railcars and pallets), in order to optimize an objective function, for example, maximize the utilization of the available space, or minimize the number of the required containers to load all the available items. The objective of this study is to develop mathematical programming models to deal with situations commonly found in container loading practice. Multiple orientations of the boxes, weight limit of the container, cargo stability, load bearing strength of the boxes and multiple destinations of the cargo are considered. The author is not aware of mathematical formulations available in the cutting and packing literature that deal with such considerations, and this paper intends to contribute with possible formulations that describe these situations, although not very realistic for being used in practice. Computational experiments with the proposed models are performed with the software AMS/CPLEX and randomly generated instances extracted from the cutting and packing literature. The results show that the models are consistent and properly represent the practical situations treated, although this approach (in its current version) is limited to solve to optimality only medium-sized problems. However, we believe that the proposed models can be useful to motivate future research exploring decomposition methods, relaxations, heuristics, among others, to solve the present problems. / O objeto de estudo deste trabalho é um caso particular dos problemas de corte e empacotamento, conhecido como problemas de carregamento de contêineres. Estes problemas consistem em arranjar caixas retangulares ortogonalmente dentro de contêineres (ou caminhões, vagões ferroviários e paletes), de maneira a otimizar uma função objetivo, por exemplo, maximizar o aproveitamento do espaço disponível, ou então minimizar o número de contêineres necessários para carregar todas as caixas disponíveis. O objetivo deste trabalho é desenvolver modelos de programação matemática que abordem situações comumente encontradas na prática do carregamento de contêineres. Considerações de múltiplas orientações das caixas, limite de peso do contêiner, estabilidade do carregamento, resistência das caixas ao empilhamento e carga fracionada em múltiplos destinos são tratadas. O autor não tem conhecimento de formulações matemáticas disponíveis na literatura de corte e empacotamento que tratem estas considerações, e este trabalho pretende contribuir com possíveis formulações que, embora pouco realistas para serem aplicadas na prática, descrevem estas situações. Experimentos computacionais com os modelos propostos são realizados utilizando o aplicativo GAMS/CPLEX e exemplos gerados aleatoriamente e da literatura. Os resultados mostram que os modelos são coerentes e representam adequadamente as situações tratadas, embora esta abordagem (na sua versão atual) esteja limitada a resolver otimamente apenas problemas de tamanho bem moderado. No entanto, os modelos podem ser úteis para motivar pesquisas futuras explorando métodos de decomposição, métodos de relaxação, métodos heurísticos, entre outros, para resolver os problemas em questão.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POSSIDONIO_Elisangela_2015.pdf: 32497248 bytes, checksum: e1ac761b7dbf730a3de9ba9fca779a0e (MD5) Previous issue date: 2015-03-06 / Biomass has acquired increasing importance as an alternative energy source. The fact of it being considered one of the main alternatives for diversification of energy sources and reducing dependence on fossil fuels, has increased its market acceptance. Despite of being a cheap and renewable source and Brazil being a large production of agricultural and forestry biomass, the use of such waste find some barriers; because of low density and low energy efficiency, which can increase the cost to use. The densification of biomass has drawn attention due to the superiority of the biomass in nature, in relation to the physical characteristics and the characteristic combustion. This work aims in a general way, studies how occurs the distribution of biomass from the product available local to the points of consumption, more specifically to assess the impact of biomass densification in the distribution operations and on transport costs. As a complement, a goal is to make a comparative study of supply with renewable fuel and non-renewable, more specifically with natural gas. For the characterization of supply networks and data collection were carried out visits to companies in this kind of industry, and to compare the costs in distribution operations, it was used a transport model. The results of the comparative study of the scenarios presented the possibility of reduction of 51-60% in transport costs and a 63% reduction in the number of vehicles used for the supply network. However, the cost of densified materials increased total cost in 41.6% in relation to waste in nature. In the comparative study of supply with renewable and nonrenewable fuel materials considered in the study showed economic advantages over natural gas. / A biomassa tem adquirido importância crescente como fonte de energia alternativa. A possibilidade de diversificação da matriz energética, com redução da dependência dos combustíveis fósseis, tem ampliado sua aceitação no mercado. Apesar de ser uma fonte barata e renovável e o Brasil ser um grande produtor de biomassa agrícola e florestal, o aproveitamento desses resíduos encontra barreiras, devido à baixa densidade e baixo rendimento energético, que podem elevar o custo para sua utilização. Como opção, a densificação da biomassa tem chamado a atenção devido à superioridade sobre a biomassa in natura, em relação às características físicas e ao poder calorífico. Este trabalho visa estudar como ocorre a distribuição de biomassa a partir dos locais de disponibilização do produto até os pontos de consumo, além de avaliar o impacto da densificação da biomassa nas operações de distribuição e nos custos de transporte. De forma complementar, elaborou-se um estudo comparativo entre o abastecimento com combustível renovável e não-renovável, mais especificamente, com gás natural. Para a caracterização das redes de abastecimento e coleta de dados foram realizadas visitas a empresas do ramo, e para a comparação dos custos nas operações de distribuição, utilizou-se um modelo de transporte. Os resultados do estudo comparativo dos cenários apresentaram a possibilidade de redução de 51% a 60% nos custos de transporte e uma redução de 63% na quantidade de veículos utilizados para o abastecimento da rede. No entanto, o custo do material densificado elevou os custos totais em 41,6% em relação aos resíduos in natura. No estudo comparativo do abastecimento com combustível renovável e não-renovável os materiais considerados no trabalho apresentaram vantagens econômicas em relação ao gás natural.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4672.pdf: 1519614 bytes, checksum: a835ffbdf3a94ccbfaa789a3611d3aa6 (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / Biosurfactants are a surface-active chemical compounds synthesized by microorganisms. These compounds have many advantages when compared to their chemically synthesized counterparts as specific action, low toxicity, higher biodegradability, effectiveness at extreme temperatures, pH and strength ionic. They appear as promising candidates to replace chemical surfactants produced from petrochemicals. The use of renewable and low cost substrates such as agro based industrial wastes is one of the attractive strategies for economical large scale biosurfactants production. In this work, it was evaluated glycerol, a co-product of biodiesel production, as carbon source for biosurfactant production. Two microorganisms, Pseudomonas aeruginosa MSCIC02 and Bacillus subtilis LAMI009, both isolated from environmental sources, were used thorough this work. In the first part of the work experiments were carried out in shake flasks using P. aeruginosa. The results showed that the increase in nitrogen source (sodium nitrate) and the decrease in the carbon source (glycerin) favored rhamnolipids production. In the range studied, the maximum biosurfactant concentration obtained was 2.3 g⋅L-1 (C/N ratio 12). The effect of nitrogen concentration on the biosynthesis of rhamnolipids and pH behavior as a function of the nitrate concentration in the cultures indicated that this strain probably carried a denitrification route favoring the production of rhamnolipids. Experimental runs carried out in bioreactor indicated that the integrated process of production and separation/concentration by fractionation in bubble column equipment caused many operation problems, such as the drag cell, and reducing the concentration of rhamnolipids to 0.4 g⋅L-1in the reaction medium. The kinetics of product formation was evaluated by two models. The Luedeking-Piret model was not able to represent the process. The model proposed by MERCIER et. al. (1992) could adequately describe the rhamnolipids production from P. aeruginosa strain. Emulsifying capacity of the cell-free culture medium was assessed by the emulsification index (EI24). The biosurfactant produced was able to emulsify vegetable oils as well as mineral oils. EI24 greater than 55% was reached. In the second part of the work experimental data from Bacillus subtilis LAMI009 cultivated in shake flasks showed that the growth of this strain was dependent on iv the medium supplementation with yeast extract. A change in culture medium was implemented in order to reduce the length of the lag phase. The use of inorganic nitrogen sources showed that both ammonium nitrate and ammonium sulphate reached similar values of surfactin concentration and volumetric productivity. It was obtained 35 mg⋅L-1 and 6.1 mg⋅L-1⋅h-1, respectively. Surface tension of the cell-free culture medium was similar for both nitrogen sources. The minimal value obtained was 29.7 mN⋅m-1. Sodium nitrate was found to be an adequate nitrogen source for cell growth. However, in these assays low productivity and low surface tension reduction were obtained when compared to the other nitrogen sources evaluated. The supplementation of the culture medium with yeast extract improves the surfactin concentration (60.0 mg⋅L-1) and volumetric productivity (5.2 mg⋅L-1⋅h-1). In this assay the surface tension reached 28.1 mN⋅m-1. The inoculum size had a great influence on cell growth and production of surfactin. When 2% (v/v) of inoculum was used the surfactin concentration and volumetric productivity obtained were 148.2 mg⋅L-1 e 14.22 mg⋅L-1⋅h-1, respectively. The search for genes responsible for production of lipopeptides surfactin and iturine indicated the presence of the genes lpa14 and ituD in B. subtilis LAMI009 genome. Analysis of the chromatography profile of methanol extracts of the lipopeptides from culture medium with ammonium nitrate and sodium nitrate as nitrogen source showed characteristic peaks of the surfactin and iturine. Thereby, it is believed that this strain is a co-producer of both surfactin and iturine. Emulsifying capacity of the cell-free culture medium showed higher stability with the media that employed ammonium nitrate and sodium nitrate as nitrogen source. It was obtained EI24 of 65% with n-hexadecane and 45% with kerosene. The acid precipitation of biosurfactant from the cell-free culture medium showed that this prepurification step promoted an increase in the emulsifying capacity of the mixture of lipopeptides synthesized by B. subtilis LAMI009. The aqueous solution of crude biosurfactant was able to emulsify naphthenic oils, vegetable oils, and an aromatic hydrocarbon. Values of EI24 greater than 65% were obtained. Emulsions formed with naphthenic oils were more stable according to droplet-size distribution. The smaller the size of droplets, the more stable was the emulsion. / Biossurfactantes são compostos químicos tensoativos sintetizados por microrganismos. Estes compostos possuem muitas vantagens quando comparados com seus equivalentes sintetizados quimicamente como ação específica, baixa toxicidade, alta biodegradabilidade, efetividade em condições extremas de temperatura, pH e força iônica. Apresentam-se como substitutos promissores aos surfactantes químicos derivados da indústria do petróleo. A utilização de substratos renováveis e de baixo custo, como os resíduos agroindustriais, consiste em um dos fatores mais importantes para a viabilização econômica da produção destes compostos em escala industrial. Neste trabalho avaliou-se o uso da glicerina, um coproduto da produção de biodiesel, como fonte de carbono para produção de biossurfactante. Dois microrganismos, Pseudomonas aeruginosa MSIC02 e Bacillus subtilis LAMI009, ambos isolados a partir de amostras ambientais, foram empregados neste trabalho. Na primeira parte do trabalho experimentos realizados em frascos agitados com a P. aeruginosa mostraram que o aumento da produtividade de ramnolipídeos foi favorecido pelo aumento da concentração da fonte de nitrogênio (nitrato de sódio) e pela redução da concentração da fonte de carbono (glicerina). Na faixa estudada a concentração máxima de biossurfactante obtida foi de 2,3 g⋅L-1 (razão C/N de 12). O efeito da concentração de nitrogênio sobre a biossíntese de ramnolipídeos e o comportamento do pH em função da concentração de nitrato durante os cultivos indicou que esta cepa possivelmente realizou uma rota denitrificante favorecendo a produção de ramnolipídeos. Os cultivos realizados em biorreator indicaram que o processo de produção integrado a extração/concentração por fracionamento em coluna de bolhas acarretou diversos problemas operacionais, como o arraste de células, e a redução da concentração de ramnolipídeos no meio reacional para 0,4 g⋅L-1. Foram avaliados dois modelos cinéticos de formação de produto para os ensaios realizados. O modelo de Luedeking-Piret não apresentou boa representatividade do processo. O modelo proposto por MERCIER et al. (1992) mostrou-se mais adequado para representar a produção de ramnolipídeos pela cepa estudada. A avaliação da capacidade emulsificante do meio de cultivo livre de células mostrou que o biossurfactante produzido pela P. aeruginosa teve um desempenho eficiente, sendo capaz de emulsificar óleos de origem vegetal e mineral e atingir índice de emulsificação (IE24) maior que 55 %. Na segunda parte do trabalho, cultivos realizados em frascos agitados para avaliação da produção de biossurfactantes lipopeptídeos por B. subtilis LAMI009 indicaram que o crescimento desta cepa foi dependente da suplementação do meio com extrato de levedura. Uma adaptação ao meio de fermentação foi necessária para eliminar a extensa fase lag durante o processo fermentativo. A utilização de fontes de nitrogênio inorgânicas mostrou que tanto o nitrato de amônio quanto o sulfato de amônio apresentaram valores de concentração de surfactina e produtividade volumétrica da ordem de 35 mg⋅L-1 e 6,1 mg⋅L-1⋅h-1, respectivamente. A tensão superficial do meio de cultivo livre de células também foi semelhante para ambas fontes de nitrogênio, cujo valor mínimo foi 29,7 mN⋅m-1. O nitrato de sódio foi fonte de nitrogênio adequada para o crescimento celular, entretanto apresentou baixa produtividade quando comparado com as demais fontes de nitrogênio avaliadas. Com a suplementação do meio de cultivo com extrato de levedura ii obteve-se maior concentração de surfactina (60,0 mg⋅L-1) e produtividade volumétrica (5,2 mg⋅L-1⋅h-1) e menor tensão superficial (28,1 mN⋅m-1) relativamente ao meio de cultivo contendo fonte de nitrogênio inorgânica. O tamanho do inóculo exerceu grande influência sobre a concentração de surfactina e a produtividade volumétrica. Quando se utilizou 2% (v/v) de inóculo a concentração de surfactina e a produtividade volumétrica alcançaram valores de 148,2 mg⋅L-1 e 14,22 mg⋅L-1⋅h-1, respectivamente. A pesquisa de genes responsáveis pela produção dos lipopeptídeos surfactina e iturina indicou a presença dos genes lpa14 e ituD no genoma da linhagem B. subtilis LAMI009. A avaliação do perfil cromatográfico dos extratos metanólicos de lipopeptídeos obtidos a partir dos cultivos com as fontes de nitrogênio nitrato de amônio e nitrato de sódio apresentou picos característicos de outro lipopeptídeo além da surfactina, a iturina,. Portanto, acredita-se que esta linhagem é uma co-produtora de surfactina e iturina. A capacidade emulsificante do meio de cultivo livre de células apresentou maior estabilidade com os cultivos com nitrato de amônio e nitrato de sódio, obtendo-se IE24 de 65 % com n-hexadecano e 45 % com querosene. A separação do biossurfactante por precipitação ácida a partir do meio de cultivo livre de células mostrou que esta etapa de pré-purificação promoveu um aumento da capacidade emulsificante da mistura de lipopeptídeos sintetizada por B. subtilis LAMI009. A solução aquosa do biossurfactante bruto foi capaz de emulsificar óleos naftênicos, óleos vegetais e um hidrocarboneto aromático, apresentando IE24 maiores que 65 % com os óleos avaliados. As emulsões formadas com óleos naftênicos, utilizados como base para lubrificantes, foram mais estáveis. Quanto menor o tamanho das gotas mais estável foi a emulsão formada.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AntonioVM.pdf: 2399503 bytes, checksum: 76297289a2893faac828155c2d164169 (MD5) Previous issue date: 2009-12-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This work aims to study the drying of cashew-nut pulp with different lay-out of dryers using conventional and solar energy. It concerns with the use of exceeding of the regional raw material and the suitable knowledge for the applicability of the drying systems as pathway for food conservation. Besides, it used renewable sources as solar energy to dry these agroindustrial products. Runs were carried out using a conventional tray-dryer with temperature, air velocity control and cashew slice thickness of 55?C, 65?C, 75?C; 3.0; 4.5, 6.0 m s-1; 1.0; 1.5 and 2.0 cm, respectively, in order to compare the studied systems. To evaluate the conventional tray-dryer, it was used a diffusional model of 2nd Fick?s law, where the drying curves were quite well fitted to an infinite flat plate design. For the drying runs where the room temperature had no control, it was developed a phenomenological-mathematical model for the solar dryer with indirect radiation under natural and forced convection based on material and energy balances of the system. Besides, it was carried out assays in the in natura as well as dehydrated, statistic analysis of the experimental drying data, sensorial analysis of the final dry product and a simplified economical analysis of the systems studied / Este trabalho tem como objetivo estudar a secagem do ped?nculo do caju com diferentes configura??es de secadores utilizando energia convencional e solar. O prop?sito principal diz respeito ao aproveitamento do excedente de mat?ria prima regional e o conhecimento adequado para a aplicabilidade dos sistemas de secagem como rota de conserva??o dos alimentos. Buscou-se tamb?m, o aproveitamento de fontes de energia renov?veis como a solar, que atende satisfatoriamente no processo de secagem de produtos agroindustriais. Foram realizados experimentos de secagem em secador convencional de bandejas com controle de temperatura e velocidade do ar de secagem nas condi??es de 55?C, 65?C e 75?C, de 3,0; 4,5 e 6,0 m/s e espessuras das fatias de caju de 1,0; 1,5 e 2,0 cm. Tamb?m foram realizados experimentos com os secadores solar sob convec??o natural e convec??o for?ada nas velocidades de 3,0, 4,5 e 6,0 m/s, com espessuras do material de 1 e 2 cm, de modo a realizar uma compara??o entre os sistemas em estudo. Para avaliar o secador convencional de bandejas foi utilizado o modelo difusional da 2a lei de Fick, onde as curvas de secagem foram bem ajustadas na configura??o de placa plana infinita. Nos experimentos de secagem onde a temperatura ambiente n?o ? controlada, foi desenvolvido um modelo matem?tico fenomenol?gico, para o secador solar de radia??o indireta sob convec??o natural e for?ada, fundamentado nos balan?os de massa e de energia do sistema. Adicionalmente, foram realizadas analises f?sico-qu?micas do material "in natura" e desidratado, an?lises estat?sticas dos dados experimentais da secagem, an?lise sensorial do produto seco obtido e uma avalia??o econ?mica simplificadas dos sistemas de secagem estudados nesta tese

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:03:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DavidSM_DISSERT.pdf: 4404688 bytes, checksum: cefb2ffb4814c4807d02e36db41b9291 (MD5) Previous issue date: 2012-11-20 / Urban centers in Pitimbu Watershed use significant groundwater sources for public supply. Therefore, studies in Dunas Barreiras aquifer are relevant to expand knowledge about it and help manage water resources in the region. An essential tool for this management is the numerical modeling of groundwater flow. In this work, we developed a groundwater flow model for Pitimbu Watershed, using the Visual Modflow, version 2.7.1., which uses finite difference method for solving the govern equation of the dynamics of groundwater flow. We carried out the numerical simulation of steady-state model for the entire region of the basin. The model was built in the geographical, geomorphological and hydrogeological study of the area, which defined the boundary conditions and the parameters required for the numerical calculation. Owing to unavailability of current data based on monitoring of the aquifer it was not possible to calibrate the model. However, the simulation results showed that the overall water balance approached zero, therefore satisfying the equation for the three-dimensional behavior of the head water in steady state. Variations in aquifer recharge data were made to verify the impact of this contribution on the water balance of the system, especially in the scenario in which recharge due to drains and sinks was removed. According to the results generated by Visual Modflow occurred significantly hydraulic head lowering, ranging from 16,4 to 82 feet of drawdown. With the results obtained, it can be said that modeling is performed as a valid tool for the management of water resources in Pitimbu River Basin, and to support new studies / Os centros urbanos existentes na Bacia Hidrogr?fica do Rio Pitimbu (BHRP) utilizam significativamente os mananciais subterr?neos para o abastecimento p?blico. Estudos referentes ao aqu?fero Dunas-Barreiras s?o relevantes para ampliar o conhecimento sobre o mesmo e auxiliar no gerenciamento dos recursos h?dricos da regi?o. Uma ferramenta imprescind?vel para esta gest?o ? a modelagem num?rica de fluxo de ?gua subterr?nea. Neste trabalho, foi desenvolvido um modelo de fluxo subterr?neo para a BHRP, utilizando-se do aplicativo Visual Modflow, vers?o 2.7.1., que utiliza o m?todo das diferen?as finitas para a resolu??o da equa??o que governa a din?mica do fluxo subterr?neo. Realizou-se a simula??o num?rica do modelo em estado estacion?rio para toda a regi?o da bacia. O modelo foi elaborado segundo as caracter?sticas geogr?ficas, geomorfol?gicas e hidrogeol?gicas da ?rea de estudo, que definiram as condi??es de contorno e os par?metros necess?rios para o c?lculo num?rico. Foram considerados os po?os de explota??o de ?guas subterr?neas da Bacia. Devido ? indisponibilidade de dados atuais de monitoramento do aqu?fero n?o foi poss?vel realizar a calibra??o do modelo. Entretanto, os resultados das simula??es mostraram que o balan?o h?drico global aproximou-se de zero, satisfazendo, assim, a equa??o tridimensional para o comportamento da carga hidr?ulica em regime estacion?rio. Varia??es nos dados de recarga do aqu?fero foram feitas a fim de verificar o impacto dessa contribui??o no balan?o h?drico do sistema, em destaque para o cen?rio em que ? removida a recarga induzida por fossas e sumidouros. Segundo os resultados gerados pelo Visual Modflow, ocorreu rebaixamento significativo da carga hidr?ulica do aqu?fero, variando entre 5 a 25 metros de rebaixamento. Com os resultados obtidos, pode-se afirmar que a modelagem realizada ? v?lida como ferramenta no gerenciamento dos recursos h?dricos na BHRP, servindo de base para novos estudos

Wetlands in tropical regions constitute an important frontier of knowledge due to the complexity of the mineralogical constituents of the biogeochemistry dynamic and the roles it plays in maintaining the Cerrado biome sustainability. Occur in these areas of topographic depression, hydromorphic soils, characterized by the condition of poor drainage and waterlogging. Already in Plains occur when replaying morphological patterns, characterized as lots of semielliptical lands and depressions, known as \'murundus fields . Two thoughts talk about their training, one that deals with the geomorphological origins of large heaps, describing them because of differential erosion of the land, and another that assigns to the biological origin, which would be promoted by mesofauna, primarily by termites, so cumulative usually. In the microregion of Uberlândia in the Triângulo Mineiro (MG) presents several murundus fields, in the transition between the plateau (drained) and areas of depression. The objectives of this research were to determine the biogeochemical aspects of morphological and murundus, from chemical, physical and biological indicators, and assessing the ability of mathematical models about the interactions and correspondence of variables and the optimization and simulation of indicators in a same catena. The data obtained from soil analysis reports sampled, correspond to open trenches in areas of murundus, plateaus, edge and center of the depression, surface and depth, and understand the complex sorptive, total oxides and textural aspects. The highest coefficients of significant response to organic matter in generalized linear model (GLM), were obtained in the areas of border and Central depression (10.14 and 11.84, respectively), but decrease quickly, varying greatly from one stratum to another deep (-7.45 and 5.01 of 51-100 cm, respectively). Although smaller significant coefficients observed in the GLM, to murundus areas in (8.13 of 00-20 cm; 5.57 of 21-50 cm), more uniform trend was observed as to the variation up to 100 cm (3.04 of 51-100 cm). The traces of the hydromorphy and bioturbation activity in the fields of large heaps are indispensable for understanding the dynamic character of heterogeneization of profile and primarily, of accumulation of organic matter and increase cargo complex on the ground. On the plateau, in all the proposed mathematical models, it has not been possible to observe significant response capacity to the levels of organic matter. Multivariate non-hierarchical models, contacted if more correspondence between the factors that make up the complex indicators sorption (grouped) and the areas represented by the environments with any trace of hydromorphy (mu, T1P2) or typically hydromorphic (bd, T1P3; cd, T1P4), reiterating the composition of the generalized linear model. As for the overlay simulation of responses, it was evidenced only strong resemblance between the murundus and the edges of the depression, as the behavior of the relationship Fe(OH)3/Al2O3. The results of simulation and optimization demonstrated that the murundus areas with better set of geomorphological attributes for MO content expression and values of CTC, under a minimum parameter range of Al2O3 (34.9487%) and a maximum range of Fe(OH)3 (9.2278%). / As áreas úmidas em regiões tropicais constituem-se em uma importante fronteira de conhecimento, devido à complexidade dos seus constituintes mineralógicos, da dinâmica biogeoquímica e dos papeis que desempenha na manutenção da sustentabilidade do bioma Cerrado. Ocorrem nessas áreas de depressão topográfica, os solos hidromórficos, caracterizados pela condição de má drenagem e encharcamento. Já em planícies ocorrem repetição de padrões morfológicos, caracterizados como montes de terras semielípticas e depressões, conhecidas como campos de murundus . Duas correntes discorrem sobre a sua formação, sendo uma que trata da origem geomorfológica dos murundus, descrevendo-os como resultado da erosão diferencial do terreno, e outra que atribui à origem biológica, que seria promovida pela mesofauna, principalmente pelos térmitas (cupins), de forma geralmente cumulativa. A microrregião de Uberlândia, no Triângulo Mineiro (MG), apresenta diversos campos de murundus, na transição entre o platô (bem drenado) e as áreas de depressão. Os objetivos desta pesquisa foram determinar os aspectos biogeoquímicos e morfológicos dos murundus, a partir de indicadores químicos, físicos e biológicos, e avaliar a capacidade de respostas de modelos matemáticos quanto às interações e correspondências de variáveis, e otimização e simulação de indicadores em uma mesma catena. Os dados obtidos à partir de laudos de análise dos solos amostrados, correspondem às trincheiras abertas nas áreas de platôs, murundus, borda e centro da depressão, em superfície e profundidade, e compreendem o complexo sortivo, óxidos totais e aspectos texturais. Os maiores coeficientes de resposta significativos para matéria orgânica no modelo linear generalizado (GLM), foram obtidos nas áreas de borda e centro de depressão (10,14 e 11,84, respectivamente), porém decrescem rapidamente, variando muito de um estrato para outro de profundidade (-7,45 e 5,01 de 51-100cm, respectivamente). Apesar de menores coeficientes significativos observados no GLM, para as áreas de murundus em superfície (8,13 de 00- 20 cm; 5,57 de 21-50cm), observou-se tendência mais uniforme quanto à variação até 100cm (3,04 de 51-100cm). Os traços da hidromorfia e da atividade de bioturbação nos campos de murundus são imprescindíveis para a compreensão do caráter dinâmico de heterogeneização do perfil e principalmente, de acumulação de matéria orgânica e incremento do complexo de cargas no solo. No platô, em todos os modelos matemáticos propostos, não foi possível observar capacidade de resposta significativa para os teores de matéria orgânica. Nos modelos multivariados não hierarquizados, contatou-se maior correspondência entre os fatores que compõem os indicadores do complexo sortivo (agrupados) e as áreas representadas pelos ambientes com algum traço de hidromorfia (mu, T1P2) ou tipicamente hidromórficos (bd, T1P3; cd, T1P4), reiterando a composição do modelo linear generalizado. Quanto à simulação de sobreposição de respostas, foi evidenciado forte semelhança apenas entre os murundus e as bordas da depressão, quanto ao comportamento da relação Fe(OH)3/Al2O3. Os resultados de simulação e otimização demonstraram que os murundus são áreas com melhor conjunto de atributos geomorfológicos para expressão dos teores de MO e valores de CTC, sob um parâmetro de mínima faixa de Al2O3 (34,9487%) e máxima faixa de Fe(OH)3 (9,2278%). / Doutor em Geografia

Este trabalho descreve uma experiência de ensino em turmas do Curso Técnico em Agropecuária Integrado ao Ensino Médio, realizada na Região Oeste do Rio Grande do Sul. A necessidade de saber integrar conhecimentos matemáticos com os conhecimentos de outras disciplinas, especialmente as agrárias, motivou a concepção e aplicação desta atividade, na qual os alunos teriam que desenvolver um modelo de propriedade rural sustentável. Utilizamos um cenário para investigação como ambiente para a atividade, seguindo os conceitos de Skovsmose, de modo que o processo de Modelagem Matemática de Bassanezi, Biembengut & Hein, e Kaiser, considerando suas particularidades, pudesse ser inserido em nossa aula. A Modelagem no Ensino, seguindo a sistematização de Kaiser, indica que aspectos da Modelagem Realista, Modelagem Sócio-crítica e da Modelagem Didática mostram-se pertinentes aos nossos objetivos pedagógicos, auxiliando na elaboração da proposta didática que aplicamos para cerca de 120 estudantes. Acreditamos que sua aplicação contribui diretamente para o sucesso de nossa intenção principal, que é o de viabilizar a integração dos conhecimentos adquiridos nas diferentes disciplinas do curso. O processo de construção dos modelos de propriedades confirmou a importância de aplicar os saberes da Matemática em outras áreas, e acreditamos que o aprendizado tenha sido mais efetivo neste contexto no qual o paradigma do exercício assume papel secundário. Pretende-se ainda que esta ideia possa ser aplicada em outros espaços educacionais. / This paper describes a Mathematics teaching experience in groups of Agricultural Technical Course, integrated with High School, on Western Area of Rio Grande do Sul State. The need of learn how to integrate mathematical knowledge with other courses, speacialy agrarian fields, motivated the conception and experiment of our activity presented in this document, where the students had to create models of self-suficient farm properties. We used a landscape space to make investigations based on the theories of Skovsmose, so that the ideas of Mathematical Modeling of Bassanezi, Biembengut & Hein and Kaiser, considering their particularities, could be inserted in our class activity. The Modeling of teaching purpose, according Kaiser’s classification, shows that the Realistic, Social-critical and Didactical Modeling perspectives are the most attractive to our pedagogical objectives, helping us on didactical proposition development process used in the experiment made with around 120 students. We defend that their application contributes directly for success of our meaning goal, that is enable an integration of concepts from different courses. The process of construction of those farm property models confirmed the importance of students be capable to use mathematical knowledge inside other fields, and we believe that the learning had been more effective in this context when the exercise paradigm goes to a second plan. We pretend that this idea could be applied in others educational classes.