Made available in DSpace on 2015-03-26T13:23:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1752790 bytes, checksum: 9fb5b25994a8d5253069bea8e07ae331 (MD5) Previous issue date: 2009-04-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The national crop production of grains from 2007 to 2008 was the largest in the history of Brazil, reaching 143.87 million of tons. Among this amount, maize grains respond for 40.7% (58.58 million of tons). The pest control in stored grains is carried out mainly by fumigation with fosfine. It is verified in literature that some insects has been developed resistance to fosfine, and there is no practical fumigant available. The ozone gas is a strong oxidant and it consists on a new technology with great potential for pest control in stored grains. Due to the size of the Brazilian structures for grain storage, experimental tests with alternative fumigants are essentially costly, so the computational fluid mechanics (CFD) arises as a powerful tool for prediction and design injection systems for ozone gas. The aim of this study was the modeling and simulation of injection systems for ozone gas for maize grains stored in a commercial bin using the CFD technique applied to porous media. Two one-dimensional cases of mass transport by convection-diffusion and diffusion-reaction, in which the exact solutions were known, were employed to validate the CFD model. The effects of Péclet number and Thiele modulus on the mass transfer along the porous media were investigated. It was verified that for smaller Péclet numbers the gradient concentration tend to be smooth and constant along the porous media, and when the Péclet number increase, a mesh refinement should be made near the outlet. When the Thiele modulus increases, the concentration gradient for the ozone gas also increases due to its fast consumption by reaction when compared to the axial diffusion transport. The Thiele modulus for the ozone is 41, which means that the decomposition rate is greater than the diffusion rate in the grains mass. Thus, different from the application of fumigants such as the fosfine, the ozone should be injected by convection into the grains mass. For the convectiondiffusion- reaction transport of ozone gas in porous media, the decomposition and saturation kinetics were modeled and used in the CFD model. The ozone gas transport in the model was used to simulate the ozone gas in a fixed bed and the concentration profile was compared to experimental data reported by Kells et al. (2001). The simulation results show good agreement to experimental results and the associated error norm was low. Therefore, the proposed CFD model can be used for simulation of gas ozone injection systems in maize grains. The performance of two injection systems of ozone gas was compared using CFD simulation in a commercial storage bin. Two injection systems were simulated: injection at the base of the silo and using probes. A minimum injection rate of 1.27 kg s-1 and 9.50 kg s-1, for injection at the base and by probes, respectively, was required to reach 50 ppm of ozone in more than 95% of the grain mass. Thus, the injection by the base of the bin is more efficient since it require a smaller mass flow. The proposed model for the ozone transport in porous media is valid and it can be used in other studies of injection systems of ozone in stored grains. / A safra nacional de grãos 2007/2008 foi uma das maiores na história do Brasil, atingindo uma marca em torno de 143,87 milhões de toneladas, com destaque para o milho que responde por, aproximadamente, 40,7% (58,58 milhões de toneladas) deste total. O controle de pragas em grãos armazenados tem sido feito por meio de fumigação e a fosfina é o principal produto usado. São muito escassas as opções para substituir a fosfina, o que representa um grande risco de desenvolvimento de resistência dos insetos a esse produto. O gás ozônio, um forte oxidante, é uma nova tecnologia com potencial para o controle de pragas. Diante deste contexto e devido aos sistemas nacionais de armazenamento que tornam os testes experimentais essencialmente dispendiosos, a mecânica dos fluidos computacional (CFD) desponta como uma importante técnica para predição, manipulação e estudo dos processos de injeção do gás ozônio em sistemas de armazenamento de grãos. Sendo assim, objetivou-se com este trabalho modelar um sistema de injeção de gás ozônio para utilização em armazéns a granel utilizando a técnica de CFD aplicada a meios porosos. Foram modelados dois casos unidimensionais de transporte de massa por convecção-difusão e difusão-reação com soluções analíticas conhecidas. As simulações foram realizadas variando-se o número de Péclet (Pe), no primeiro caso, e o módulo de Thiele (λ), no segundo. Foram sugeridos e ajustados os modelos para a cinética de decomposição e saturação do ozônio. O terceiro caso foi um estudo do transporte de O3 em um leito fixo em que as medidas experimentais de Kells et al. (2001) foram comparadas com os resultados obtidos nas simulações. O quarto caso estudado foi um problema de transporte de ozônio em um leito fixo de milho em que foram avaliadas duas formas de injeção do gás ozônio em um silo de armazenamento. Para o primeiro caso, verificou-se que quanto menor o valor de Pe maior é o gradiente de concentração entre a entrada e saída da coluna (predomínio do termo difusivo). Observou-se que para elevados valores de Pe, um refinamento de malha deve ser efetuado. No segundo caso, verificou-se que, para altos valores do λ, os gradientes de concentração de ozônio são elevados e ocorre rápido consumo devido à reação (predomínio do fenômeno reativo em relação ao difusivo). O módulo de Thiele para o ozônio é 41, o que decorre em maior taxa de decomposição em relação à taxa de difusão na massa de grãos. Desta forma, diferente da aplicação de fumigantes tais como a fosfina, o ozônio deve ser aplicado por um fluxo convectivo. Os resultados obtidos pelo modelo proposto no terceiro caso apresentam um bom ajuste em relação aos resultados experimentais. O erro associado é baixo e a diferença em relação aos dados experimentais pode ser explicada pela diferença nas propriedades físicas do milho utilizadas. O modelo proposto é válido e possibilita a simulação de sistemas de injeção de ozônio em colunas. Foram simulados dois sistemas de injeção de ozônio: pela base do silo e por sondas. Para atingir a concentração de 50 ppm de ozônio (dose letal para insetos) em mais de 95 % da massa de grãos é necessária uma injeção mínima de ozônio pela base e por sonda de 1,27 kg s-1 e 9,50 kg s-1, respectivamente. Desta forma, conclui-se que a injeção pela base do silo é mais eficiente, pois requer um menor fluxo de massa. O modelo proposto para o transporte de ozônio em meios porosos é válido e pode ser utilizado em outros estudos de sistemas de injeção de ozônio em grãos.

Submitted by Mayara Sakamoto Lopes (mayarasakamoto@hotmail.com) on 2017-10-26T16:08:16Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Mayara Sakamoto Lopes.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T17:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 lopes_ms_me_bauru.pdf: 6344472 bytes, checksum: 53e6e860cec7380199632c6eda1ee064 (MD5) Previous issue date: 2017-10-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As indústrias têxteis caracterizam-se pelos elevados volumes de água consumida e de efluente lançado, o qual, por possuir coloração intensa, reduz a penetração da luz solar nos corpos hídricos receptores e afeta a fotossíntese. Nesse trabalho, avaliou-se a adsorção do corante Azul Reativo 19 (RA19) por carvão ativado comercial (CAP), CAP tratado por ozônio (CAP – O3), lama vermelha (LV) e LV tratada por ozônio (LV – O3). Os adsorventes foram caracterizados quanto ao pH, condutividade elétrica, número de iodo, índice de azul de metileno, granulometria, composição química, mineralogia e micromorfologia. Investigou-se a influência do pH e da temperatura no processo de adsorção. Além disso, analisou-se a cinética da adsorção de RA19 a diferentes concentrações iniciais (300, 500, 1000, 2000 e 3000 mg/L), por meio dos modelos de pseudo primeira ordem, pseudo segunda ordem, difusão intrapartículas e Elovich; e avaliou-se a capacidade de adsorção dos quatro adsorventes, por isotermas de Langmuir e Freundlich. Os resultados indicaram que o tratamento por ozônio não altera significativamente a composição química do CAP e da LV, mas possivelmente reduz o volume de mesoporos do CAP. A eficiência de remoção do RA19 por CAP independe do pH inicial da solução, mas por LV, é favorecida em pH mais baixo (igual a 3). Observou-se que 120 minutos são suficientes para atingir o equilíbrio da reação; e que o aumento da concentração inicial de corante reduz a eficiência de remoção, mas aumenta a capacidade de adsorção. Os dados experimentais ajustaram-se aos modelos de pseudo segunda ordem e de Elovich, indicando que o processo é controlado por quimissorção. Para todos os adsorventes, a adsorção do RA19 é multicamada em superfícies heterogêneas, visto que os dados se ajustaram à isoterma de Freundlich. Os resultados termodinâmicos sugeriram que existe afinidade entre o RA19 e os adsorventes, sendo que a reação ocorre espontaneamente; além disso, a adsorção por CAP e por CAP – O3 é endotérmica, e a adsorção por LV e por LV – O3 é exotérmica. A maior (216,4 mg/g) e a menor (138,7 mg/g) capacidade de adsorção foram obtidas pelo CAP e pelo CAP – O3, respectivamente. Concluiu-se que a ação do ozônio desfavoreceu a adsorção do RA19, em termos de fração residual, quantidade de corante adsorvido, velocidade de reação, e capacidade máxima de adsorção. / Textile industries are characterized by high water consumption and by large effluent release, which is strongly colored and therefore reduces sunlight penetration into water and affects photosynthesis. This study evaluated the adsorption of Reactive Blue 19 (RB19) by commercial activated carbon (PAC), PAC treated by ozone (PAC – O3), red mud (RM) and RM treated by ozone (RM – O3). The adsorbents were characterized by pH, electric conductivity, iodine number, Methylene Blue index, granulometry, chemical and mineralogical composition and micromorphology. Influence of pH and temperature was investigated. Additionally, the RB19 adsorption kinetics was evaluated at different initial concentrations (300, 500, 1000, 2000 and 3000 mg/L) with the pseudo first order, pseudo second order, intraparticle diffusion and Elovich models; and the adsorptive capacity of the adsorbents was investigated by Langmuir and Freundlich isotherms. The results showed that ozone treatment does not significantly change the chemical composition of PAC and RM, but it possibly reduces PAC’s mesopore volume. The initial pH does not influence the efficiency of RB19 removal by PAC, but it influences the removal by RM, being higher at lower pH (equal to 3). The adsorption reached an equilibrium state at about 120 minutes from the beginning of the experiments; and it was observed that increasing initial dye concentration, removal efficiency was reduced, while adsorption capacity was improved. The experimental data fitted well to the pseudo second order and Elovich kinetics models, which indicate that the process is controlled by chemisorption. The RB19 removal obeys the Freundlich isotherm model, showing multilayer adsorption on heterogeneous surface. The thermodynamic studies indicated that RB19 has affinity to the adsorbents, and the reaction occurs spontaneously; furthermore, the adsorption by PAC and PAC – O3 is endothermic, while the adsorption by RM and RM – O3 is exothermic. The highest (216.4 mg/g) and the lowest (138.7 mg/g) adsorption capacity were obtained by PAC and PAC – O3, respectively. It was concluded that ozone negatively affects RB19 adsorption, in terms of residual fraction, amount of dye adsorbed, reaction rate and maximum adsorption capacity.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com cada vez mais intenso desenvolvimento urbano e industrial, atualmente um desafio fundamental é eliminar ou reduzir o impacto causado pelas emissões de poluentes para a atmosfera. No ano de 2012, o Rio de Janeiro sediou a Rio +20, a Conferência das Nações Unidas sobre Desenvolvimento Sustentável, onde representantes de todo o mundo participaram. Na época, entre outros assuntos foram discutidos a economia verde e o desenvolvimento sustentável. O O3 troposférico apresenta-se como uma variável extremamente importante devido ao seu forte impacto ambiental, e conhecer o comportamento dos parâmetros que afetam a qualidade do ar de uma região, é útil para prever cenários. A química das ciências atmosféricas e meteorologia são altamente não lineares e, assim, as previsões de parâmetros de qualidade do ar são difíceis de serem determinadas. A qualidade do ar depende de emissões, de meteorologia e topografia. Os dados observados foram o dióxido de nitrogênio (NO2), monóxido de nitrogênio (NO), óxidos de nitrogênio (NOx), monóxido de carbono (CO), ozônio (O3), velocidade escalar vento (VEV), radiação solar global (RSG), temperatura (TEM), umidade relativa (UR) e foram coletados através da estação móvel de monitoramento da Secretaria do Meio Ambiente (SMAC) do Rio de Janeiro em dois locais na área metropolitana, na Pontifícia Universidade Católica (PUC-Rio) e na Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) no ano de 2011 e 2012. Este estudo teve três objetivos: (1) analisar o comportamento das variáveis, utilizando o método de análise de componentes principais (PCA) de análise exploratória, (2) propor previsões de níveis de O3 a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos, comparando a eficácia dos métodos não lineares, como as redes neurais artificiais (ANN) e regressão por máquina de vetor de suporte (SVM-R), a partir de poluentes primários e de fatores meteorológicos e, finalmente, (3) realizar método de classificação de dados usando a classificação por máquina de vetor suporte (SVM-C). A técnica PCA mostrou que, para conjunto de dados da PUC as variáveis NO, NOx e VEV obtiveram um impacto maior sobre a concentração de O3 e o conjunto de dados da UERJ teve a TEM e a RSG como as variáveis mais importantes. Os resultados das técnicas de regressão não linear ANN e SVM obtidos foram muito próximos e aceitáveis para o conjunto de dados da UERJ apresentando coeficiente de determinação (R2) para a validação, 0,9122 e 0,9152 e Raiz Quadrada do Erro Médio Quadrático (RMECV) 7,66 e 7,85, respectivamente. Quanto aos conjuntos de dados PUC e PUC+UERJ, ambas as técnicas, obtiveram resultados menos satisfatórios. Para estes conjuntos de dados, a SVM mostrou resultados ligeiramente superiores, e PCA, SVM e ANN demonstraram sua robustez apresentando-se como ferramentas úteis para a compreensão, classificação e previsão de cenários da qualidade do ar / With increasingly intense urban and industrial development, currently a key challenge is to eliminate or reduce the impact caused by emissions of pollutants into the atmosphere. In the year 2012, the Rio de Janeiro hosted the Rio +20, the United Nations Conference about Sustainable Development, where representatives from around the world participated. At the time, among other issues discussed were the green economy and sustainable development. The tropospheric O3 presents itself as an extremely crucial variable due to its strong environmental impact, and knowing the behavior of the parameters that affect the air quality of a region, is useful for predicting scenarios. The chemistry of atmospheric sciences and meteorology are highly nonlinear and thus the forecasts of air quality parameters are hard to be determined. Air quality depends on emissions, meteorology and topography. The observed data were Nitrogen Dioxide (NO2), Nitrogen Monoxide (NO), Nitrogen Oxides (NOx), Carbon Monoxide (CO), Ozone (O3), Scalar Wind Speed (VEV), Global Solar Radiation (RSG), Temperature (TEM), Relative Humidity (UR) and collected through the mobile station monitoring the Secretaria do Meio Ambiente (SMAC) of Rio de Janeiro City in two places in the metropolitan area at Pontíficia Universidade Católica (PUC-Rio) and the Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) at years 2011 and 2012. This study had three objectives: (1) to analyze the behavior of the variables, using the method of principal components analysis (PCA) of exploratory analysis; (2) propose forecasts of O3 levels from primary pollutants and meteorological factors, comparing the effectiveness of nonlinear methods like as artificial neural networks (ANN) and support vector machine regression (SVM-R), from primary pollutants and meteorological factors and finally, (3) perform data classification method using support vector machine classification (SVM-C). The PCA technique showed that for PUC dataset, variables NO, NOx and VSV have a greater impact on the concentration of O3 and the UERJ data set had the temperature (TEM) and Global Solar Radiation (RSG) as the most important variables. The results from the nonlinear regression techniques ANN and SVM obtained were very closely and acceptable to UERJ dataset presenting coefficient of determination (R2) for validation, 0.9122 and 0.9152 and Root Mean Square Error (RMECV) 7.66 and 7.85, respectively. As for the PUC and PUC + UERJ datasets, both techniques, obtained less satisfactory results. For these datasets, the SVM proved results slightly higher, and PCA, SVM and ANN had demonstrated their robustness presenting themselves as useful tools for understanding, classification and prediction scenarios for air quality

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo teve como objetivo quantificar as emissões de Compostos Orgânicos Voláteis do Aterro Controlado Morro do Céu localizado na cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil. Para tanto, vinte amostras foram coletadas, usando uma bomba de ar operada a bateria durante dois dias de dezembro de 2009. Uma câmara de fluxo cilíndrica de PVC de 30L foi inserida 5 cm no solo do aterro, e as amostras foram coletadas através de uma válvula na parte superior da câmera. Os resultados indicaram um valor de 1.980 Kg Km-2 h-1. O modelo Gaussiano de dispersão atmosférica ISCST3 foi utilizado para calcular a difusão e transporte dos poluentes a fim de estimar as concentrações de COV no bairro, usando dados topográficos, meteorológicos e de emissões. Valores de 525 μg m-3 de COV foram encontrados a 500 metros do aterro. As emissões do aterro foram usadas em conjunto com dados meteorológicos, utilizando o modelo de trajetória OZIPR e o mecanismo químico SAPRC para demonstrar o impacto na formação do ozônio troposférico na região. É conhecido que o ozônio é formado pela reação entre COV, NOx e luz solar. A contribuição de valores elevados de COV provenientes das emissões do aterro conduzirá a uma nova situação com valores mais elevados de ozônio na região. Os resultados da modelagem indicaram um aumento maior que 1000% nos níveis de ozônio na região do aterro, se comparado com a modelagem do ozônio para a região metropolitana do Rio de Janeiro. Os resultados mostram ser necessário que maior atenção seja dada à política de gerenciamento de RSU no Brasil, incluindo a escolha adequada para o local de instalação, o monitoramento da área durante e após o período de operação e técnicas mais adequadas de disposição dos resíduos sólidos urbanos / The purpose of this work was to quantify the Volatile Organic Compounds emissions by a landfill (Morro do Céu), located in Niterói, Rio de Janeiro State, Brazil. Twenty 10-minute samples were collected using a battery-operated air pump operated at 500 mL min-1, over a period of four days in May and December, 2009. A cylindrical 30 L PVC flux chamber was used, the open, bottom side of which was inserted into the landfill soil to a depth of 5 cm. The samples were collected using a valve at the upper, closed side of the chamber. The results indicated an elevated value of 1,980 kg km-2 h-1. A Gaussian plume dispersion model, implemented by Aermod software, was used to calculate the diffusion and transport of pollutants, and the pollutant concentrations in the surroundings were estimated using the emission, meteorological, and topographical data. Maximum values of 525 μg m-3 for VOC were found at approximately 500 m from the landfill. The landfill emissions were also compiled with meteorological data, using the OZIPR trajectory model coupled with SAPRC chemical mechanism, to demonstrate their impact on the formation of tropospheric ozone. It is well known that ozone is formed by the reactions of VOC, NOx and sunlight. The contribution of high VOC levels from the landfill emissions was expected to lead to higher ozone values. The results indicated a 1000% increase in ozone in the region of the landfill, compared to the ozone values for the metropolitan region of Rio de Janeiro. The results show that it is both necessary and desirable that greater attention be given to the political management of municipal solid waste in the Brazil, including the location choice, the monitoring of landfill areas during and after their period of operation and techniques more appropriate of disposition of municipal solid waste

Os modelos de dispersão de ar têm sido utilizados amplamente para investigação de padrões de dispersão, comportamento de emissões, estimativas de potenciais riscos a saúde humana, elaboração de propostas de gerenciamento ambiental e, também, na previsão de impacto da qualidade do ar. Alguns modelos, homologados por agência de regulação de alguns países ou comunidades, servem de base para as análises de risco com auxílio de simulação. Somente após este tipo de análise uma unidade fabril terá direito à sua instalação e operação nestes países. Nesta dissertação, serão abordados os principais poluentes presentes em uma indústria petroquímica básica, uma revisão sobre os principais tipos de modelos existentes no mercado e um estudo de caso será realizado empregando os modelos AERMOD e OZIPR/SAPRC. A indústria petroquímica básica a servir de modelo será o Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro, que deverá ser instalado no município de Itaboraí e com operação prevista para o ano de 2012. De acordo com as simulações realizadas neste trabalho, o poluente NOx apresentou os resultados mais críticos violando em algumas áreas os padrões primários e secundários de emissão. Diante deste fato, o ozônio se tornou um poluente secundário importante a ser analisado. E para sua simulação, premissas tiveram que ser tomadas, devido a ausência de dados, criando cenários que apresentaram resultados díspares: Ora violando os limites, ora se mantendo abaixo deles. Apesar disso, estes cenários apontaram a mesma solução para minimizar esta formação de ozônio: controlar as emissões de compostos orgânicos voláteis. / Air dispersion models have been widely used to investigate patterns of air dispersal, to predict emissions behavior, to estimate potential risks to human health, to develop environmental management procedures and also to evaluate the impact of air quality on the dispersion. Some models, approved by regulatory agencies, work as a simulation tool for risk analysis purposes because in some countries only by performing a risk analysis like such an industrial facility is allowed to be constructed and to operate. This dissertation will relate the main pollutants produced by a petrochemical facility, a review of the main ar dispersion models available in the market and will present an air dispersion study case in a petrochemical facility considering the usage of AERMOD and OZIPR / SAPRC dispersion models. The petrochemical facility considered as a basic model will be the Petrochemical Complex of Rio de Janeiro, which should be installed in Itaboraí, which start up is planned for the year of 2012. According to the simulations in this work, the pollutant NOx presented the more critical results violating primary and secondary limits in some areas. Given this fact, ozone has become an important secondary pollutant to be analyzed. To make it simulation became possible, assumptions had to be taken due to lack of data to create scenarios that resulted sometimes legal limits violation, another times no violation. Nevertheless, these scenarios pointed to the same solution to minimize this formation of ozone: control volatile organic compounds emissions

Esta tese tem como objetivo analisar a eficiência de um sistema de tratamento de efluentes gerados na lavagem de aeronaves agrícolas e pelo descarte dos agrotóxicos não utilizados na aplicação aérea. O sistema é composto por piso de lavagem impermeabilizado, tanque de decantação, sistema de oxidação por ozônio e leito de volatilização. Esta pesquisa foi dividida em duas fases. Na Fase 1, acompanhou-se as campanhas de aplicações aéreas, coletando-se dados como: quantidade de efluente gerado, de água consumida e os agrotóxicos utilizados a fim de gerar informações para o experimento proposto e conhecer o impacto ambiental da aplicação aérea de agrotóxicos. O consumo médio de água foi de 112,8L e a produção de efluente foi de 132,8L, por lavagem. Na Fase 2, realizaram-se análises físicas e químicas, da concentração e da carga dos princípios-ativos dos agrotóxicos do efluente, nas etapas do sistema de tratamento. O efluente foi submetido a duas taxas distintas de ozônio, 1,0 e 2,0 g de O3/hora, para avaliar o grau de degradação pela diferença de concentração.O sistema reduziu as concentrações de Piraclostrobina do efluente em 97%, Epoconazole 98,1%, Imazetapir 92,4%, Imazapic 91,8% e Flufenoxuron 82,8%, para taxa de 1,0 g de O3/hora; e para 2,0 g reduziu a concentração de Piraclostrobina em 85,1%, de Epoconazole 97,1%, Imazetapir 97,1%, Imazapic 94,7% e Flufenoxuron 86,0 %. Com a redução da carga a partir da Amostra 1 (sem o efeito do C.O.), constatou-se redução de Piraclostrobina em 90,8%, de Epoconazole 73,0%, Imazetapir 69,1%, Imazapic 71,5% e Flufenoxuron 44,8%, para taxa de 1,0 g de O3/hora ; e para 2,0 g houve redução de Piraclostrobina em 50,3%, de Epoconazole 59,3%, Imazetapir 80,7%, Imazapic 82,4% e Flufenoxuron 63,2. A Demanda Química de Oxigênio do efluente dos agrotóxicos após completar o tratamento apresentou valores acima do permitido para lançamento no meio ambiente, pela legislação ambiental, principalmente a Resolução CONSEMA 128/2006 que limita em 400 mg de O2/L para vazões inferiores a 20 m3/dia. O Cascade com DQO igual a 2.165,00 mg de O2/L, o Opera 4.191 mg de O2/L, e o Only com 668,50 mg de O2/L. O sistema de tratamento funcionou diminuindo a concentração e a carga dos agrotóxicos e reteve o produto final do tratamento, atendendo as legislações agrícolas e ambientais, e as características econômicas e técnicas das empresas de aviação agrícola. / This thesis aims to analyze the efficiency of a system for treating wastewater generated by the washing of agricultural aircraft and the disposal of unused pesticides in aerial application. The system consists of waterproof floor washing, settling pit tank, oxidation system using ozone and volatilization bed. This study was divided into two phases. In Phase 1, followed up campaigns of aerial applications, collecting data such as: amount of effluent generated, water consumed and the pesticides used to generate informations for the proposed study and know the environmental impact of aerial application of pesticides.The average water consumption was 112.8 L and the production of effluent was 132.8 L by washing.In Phase 2, were done physical and chemical analysis, concentration and charge of the active principles of pesticides in the effluent, in the steps of treatment system.The effluent was subjected to two distinct rates of ozone, 1.0 and 2.0 g O3/hour to assess the degree of degradation by the difference of concentration.The system reduced concentrations of Pyraclostrobin of the effluent in 97%, Epoconazole 98.1%, Imazethapyr 92.4%, Imazapic 91,8% and Flufenoxuron 82.8% for the rate of 1.0 g O3/hour, and to 2.0 g reduced Pyraclostrobin concentration in 85.1% , Epoconazole 97.1%, Imazethapyr 97.1%, Imazapic 94.7% and Flufenoxuron 86.0%.With the reduction of the load from the Sample 1 (without the effect of Sample C.O.), it was found that there was a reduction of Pyraclostrobin in 90.8%, Epoconazole 73.0%, Imazethapyr 69.1%, Imazapic 71,8% and Flufenoxuron 44.8% to rate O3/ hour 1.0 g, and for 2.0 g Pyraclostrobin decreased 50.3%, Epoconazole 59.3%, Imazethapyr 80.7%, Imazapic 82.4% and Flufenoxuron 63.2%. The Chemical Oxygen Demand of effluent pesticides after completing treatment showed values above allowed to release into the environment legislation, especially CONSEMA Resolution 128/2006 limiting at 400 mg O2/L for flows less than 20 m3/day. Cascade equals 2165.00 with COD mg O2/L, Opera 4191 mg O2/L, and Only with 668.50 mg O2/L. The treatment system worked decreasing the concentration and the load of pesticides and retained the final product of the treatment, given the agricultural and environmental legislation, and the economic and technical characteristics of agricultural aviation companies.

Tratamentos de descontaminação pós-processamento podem ser adotados como medida complementar às Boas Práticas de Fabricação e Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle no processo de abate para diminuir a presença de bactérias patogênicas. O objetivo deste estudo foi testar a eficácia antimicrobiana do ozônio aplicado em carcaças suínas durante o armazenamento na câmara fria. Foi conduzido um experimento em cinco blocos consecutivos que incluíram dois tratamentos: grupo controle (T1) constituído por oito carcaças suínas submetidas ao resfriamento (16 horas a 3°C); grupo tratamento (T2) oito carcaças suínas submetidas a dois períodos de quatro horas de aplicação de até 5 ppm de ozônio durante o período de resfriamento (16 horas a 3°C). Para geração do ozônio foi utilizado um equipamento comercial (Alvap®) com cronômetro e medidor de concentração acoplados. A aplicação do ozônio foi iniciada logo após o fechamento da câmara fria. A superfície das carcaças alocadas em cada um dos grupos de tratamento foi amostrada antes e após o período de 16 horas de resfriamento. As amostras foram analisadas quanto à contagem de mesófilos aeróbios totais e presença de Escherichia coli, Salmonella sp. e Listeria sp. Isolados de Salmonella sp. e Listeria monocytogenes foram caracterizados por Eletroforese de Campo Pulsado. As médias de mesófilos aeróbios totais não diferiram significativamente (p>0,05) no grupo T1, antes e depois do resfriamento; enquanto no grupo T2 houve redução significativa (p<0,05) após o tratamento. A pesquisa de Salmonella sp. e E. coli demonstrou aumento significativo (p<0,05) no número de carcaças positivas após o resfriamento no grupo T1, enquanto não houve diferença significativa (p>0,05) no grupo T2 após o tratamento. Os isolados de Salmonella sp. foram identificados como pertencentes aos seguintes sorovares: S. Derby (7), S. Typhimurium (2), S. Agona (10) e Salmonella O:4,5 (1). Todos os sorovares, exceto o último, foram encontrados tanto no grupo T1 quanto no grupo T2. Pulsotipos de S. Agona e S. Derby foram encontrados em carcaças pertencentes ao mesmo bloco do grupo T1, antes e após o resfriamento. Não houve diferença significativa (p>0,05) entre os tratamentos e períodos amostrados na análise de Listeria sp. Nas carcaças positivas, duas espécies foram identificadas: L. inoccua (5) e L. monocytogenes (10). Três pulsotipos foram identificados entre os isolados de L. monocytogenes, sendo que o pulsotipo mais frequente incluiu oito isolados identificados em carcaças do grupo T1 amostradas antes e após o resfriamento. Diante dos resultados obtidos no presente estudo, conclui-se que a aplicação de ozônio na câmara fria, no protocolo testado, foi capaz de reduzir o número de mesófilos aeróbios totais em carcaças suínas, entretanto não foi eficaz na redução de Salmonella sp., Escherichia coli e Listeria sp. / Decontamination post-processing treatments can be adopted as a complementary measure to Good Manufacturing Practices and Hazard Analysis and Points of Critical Control Point in slaughter process to reduce the presence of pathogenic bacteria. The objective of this study was to test the antimicrobial effectiveness of ozone applied in pig carcasses during storage in the cooler. The experiment comprised five consecutive blocks that included two treatments: control group (T1) made up of eight pig carcasses subjected to cooling (16 hours at 3°C); treatment group (T2) with eight pig carcasses subjected to two periods of four hours of application of up to 5 ppm of ozone during the cooling period (16 hours at 3°C). For ozone generation, a commercial equipment (Alvap®) with timer and monitor of concentration coupled was used. The application of ozone was initiated immediately after the closing of the cooler. The surface of the animal carcasses allocated to each treatment group was sampled before and after the 16 hour cooling. The samples were analyzed for total aerobic mesophilic count and presence of Escherichia coli, Salmonella sp. and Listeria sp. Isolates of Salmonella sp. and Listeria monocytogenes were characterized by Pulsed Field Gel Electrophoresis. The average of total aerobic mesophilics did not significantly differ (p>0,05) before and after cooling in T1; while in the T2 group it was significantly reduced (p<0,05) after treatment. Salmonella sp. and E. coli showed a significant increase (p<0,05) in the number of positive carcasses after cooling in the T1 group, while there was no significant difference (p>0,05) in T2 after treatment. Salmonella sp. isolates were identified as belonging to the following serovars: S. Derby (7), S. Typhimurium (2), S. Agona (10) and Salmonella O:4.5 (1). All serotypes, except Salmonella O: 4.5 (1), were found in both groups. Pulsotypes of S. Agona and S. Derb were found in carcasses from a same batch of T1, before and after cooling. There was no significant difference (p>0,05) between treatments and periods of sampling regarding Listeria sp. In positive carcasses, two species were identified: L. inoccua (5) and L. monocytogenes (10). Three pulsotypes were identified among the isolates of L. monocytogenes, whereas the most frequent pulsotype included eight isolates identified in group T1 carcasses sampled before as well as after cooling. It was concluded that the tested protocol of ozone application during the cooling step is able to reduce the number of total aerobic mesophilic on pig carcasses, whereas it is not effective in reducing Salmonella sp., Escherichia coli and Listeria sp.

Neste trabalho, foram desenvolvidos filmes finos de composição SrTi1-xFexO3 (0,00&le; x &le;0,150) nanoestruturados visando sua aplicação como sensor de gás ozônio. Os filmes finos foram depositados através da técnica de deposição por feixe de elétrons (EBD) cujo alvo utilizado foram pastilhas obtidas a partir do pó cristalino SrTi1-xFexO3 (0,00&le; x &le;0,150) sintetizadas através do método dos precursores poliméricos. Foi observado a partir das analises termogravimétrica e térmica diferencial que a incorporação de ferro no sistema diminui a temperatura de queima do pó precursor, sugerindo que o ferro atua como catalisador na cadeia polimérica. Os filmes depositados por DFE apresentam-se no estado amorfo sendo necessário um tratamento térmico ex-situ para que a fase cristalina desejada seja obtida. Todos os filmes apresentaram uma boa aderência aos diferentes tipos de substratos utilizados. Após o processo de cristalização, os filmes depositados sobre diferentes substratos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios-X, espectroscopia UV-Vis e microscopia de força atômica (MFA). Foi observado que um aumento na temperatura de tratamento térmico dos filmes leva a um aumento no grau de cristalização e a uma diminuição no valor da energia de gap, calculada a partir dos espectros UV-VIS. A analise por MFA mostrou que a mudança do tipo de substrato utilizado não influencia as propriedades estruturais e microestruturais dos filmes. Através da realização de medidas de resistência elétrica, observou-se que os filmes cristalinos submetidos a um tratamento térmico ex-situ a 500oC por 4 horas apresentaram uma boa sensibilidade ao gás ozônio sendo possível detectar a presença de até 75 ppb de ozônio. / In this study, nanostructured thin films of SrTi1-xFexO3 (0.00 &le; x &le; 0.150) compositions were prepared looking their application as ozone gas sensor. The thin films were deposited using the technique of electron beam deposition (EBD) whose targets were obtained from polycrystalline SrTi1-xFexO3 (0.00 &le; x &le; 0.150) powders synthesized by the polymeric precursor method. It was observed from the thermogravimetric and differential thermal analysis that the incorporation of iron in the system decreases the calcination temperature of the precursor powders, suggesting that the iron acts as a catalyst in the polymer chain. The as obtained films deposited by EBD present an amorphous state being necessary a ex-situ heat treatment to obtain the desired crystalline phase. All films showed good adhesion to different substrates. After the crystallization process, the films deposited on different substrates were characterized through X-ray diffraction, UV-Vis spectroscopy and atomic force microscopy (AFM) trechniques. It was observed that an increase in the annealing temperature of the film results in an increase in the degree of crystallization and a decrease in the value of band gap energy, which was calculated from the UV-VIS spectra. The AFM analysis showed that changing the type of substrate does not influence the structural properties and microstructure of the films. By carrying out measurements of electrical resistance, it was observed that the crystalline films subjected to a ex-situ heat treatment at 500oC for 4 hours showed a good sensitivity to the ozone gas being possible to detect the presence of up to 75 ppb ozone.

A ozonioterapia tem sido descrita como uma alternativa de tratamento para várias doenças por intervir possivelmente de forma favorável na reparação tecidual. A proposição desta pesquisa foi analisar os efeitos biológicos do ozônio diluído em água no processo de reparação tecidual, empregando duas concentrações diferentes. Foram realizadas feridas dérmicas padronizadas, com a utilização de punch, para excisão de fragmento da pele, com 5mm de diâmetro e profundidade, no dorso de 48 ratos. Os animais foram divididos em quatro grupos, conforme o tratamento realizado: em um grupo as feridas foram irrigadas com água ozonizada na concentração de 4ppm (GO3>), em outro foi utilizada água ozonizada na concentração de 1ppm (GO3<), no grupo controle positivo a água empregada não foi ozonizada (Gágua) e no controle negativo as lesões não receberam tratamento (Gnada). As irrigações foram realizadas durante dez minutos no trans-operatório e durante cinco minutos no pós-operatório diário, e os animais foram sacrificados nos períodos de 2, 7 e 14 dias. Nestes momentos, as feridas foram fotografadas para avaliação macroscópica, sendo que as imagens foram analisadas por software de morfometria (ImageLab2000®), e os espécimes foram processados para avaliação microscópica, em análise histomorfológica, histomorfométrica (por meio do mesmo software) e imunoistoquímica para anticorpo colágeno tipo-I e anti-actina. Todos os dados foram submetidos a estudo quantitativo e os obtidos pelo software também a estudo estatístico (Teste de Hipótese de Wilcoxon). Os resultados morfométricos demonstraram que, em 7dias, entre todos os grupos irrigados, o GO3< apresentou maior redução da área e que, no último período de observação, o GO3> apresentou contração da ferida mais regular, com diferenças estatisticamente significantes em comparação aos outros grupos. No período inicial de observação, a análise histomorfológica revelou que os GO3> e GO3< apresentaram expressão mais intensa do processo inflamatório, do que o grupo controle positivo, e demonstraram maior produção de matriz colagênica. No último período, em ambas análises histológicas, o GO3> e Gnada apresentaram de forma mais expressiva as características histológicas do tecido de granulação em formação, como expressão mais intensa de síntese de colágeno e formação de matriz colagênica mais organizada. As análises imunoistoquímicas revelaram que a marcação do colágeno tipo-I foi regular para todos os grupos, e que os grupos irrigados com água ozonizada apresentaram maior número de miofibroblastos. Provavelmente a capacidade do ozônio em interferir em reações bioquímicas celulares, bem como a maior quantidade de oxigênio proveniente da água ozonizada, podem estar relacionados aos eventos observados à reparação tecidual, que podem ser interpretados como favoráveis dependendo da situação clínica. Os resultados desta pesquisa sugeriram atuação do ozônio diluído em água na reparação das lesões teciduais, de forma dependente da dose, com possível favorecimento ao fechamento tecidual e provável estímulos inflamatórios e reparadores que favoreceram a síntese de tecido, sem produzir efeito tóxico ou prejudicial. / The ozone therapy has been described as an alternative treatment for many diseases due to its action on tissue healing. The purpose of this research was to analyze the biological effects of ozonized water, in two different concentrations, on tissue healing. Standard dermical wounds were made with a punch to excise a skin fragment with 5 millimeters diameter and depth, in the back of 48 rats. The animals were divided in four groups according to treatment: in one group the wounds were irrigated with ozonized water at 4ppm (GO3>), in other group the wounds were irrigated with ozonized water at 1ppm (GO3<), in the positive control the water was not ozonized (Gwater) and in the negative control the wound did not received any treatment (Gnoun). The irrigations were realized during ten minutes in the transoperative time and daily, during five minutes, in the post-operative period. The animals were sacrificed on days 2, 7, and 14 following the procedure. At the time of sacrifice, the wounds were photographed to macroscopic assessment. The images were analyzed by morphometry software (ImageLab2000®) and the specimen were processed for microscopic, histomorfologic and histomorfometric (by the same software) analysis, and also for immunohistochemistry with antibody collagen type-I and anti-actyn. All data were submitted to quantitative analysis and the data got by the software were also submitted to statistic analysis (Wilcoxon Test). The morphometric analysis demonstrated that, in 7 days, among all groups, the GO3< group showed a bigger area reduction, and in the last period (14 days), the GO3> group showed more regular wound contraction; with statistically significant differences in comparison with the others groups. In the last period, the GO3> group showed a better shape factor (relation between area and perimeter) with statically significant differences in comparison to others groups. In the initial period of observation (2 days), the histomorphologic analysis revealed that the GO3> and GO3< groups showed more intense expression of inflammatory process than the positive control group, and also demonstrated increased production of collagen matrix. In the last period, for both histologic analyses, the GO3> e Gnoun showed more evident features of healing process, as such more intense expression of fibrils collagen and collagen matrix synthesis. The immunohistochemistry studies revealed that the collagen type-I scoring was regular for all groups and that the irrigated groups with ozonized water showed a higher number of miofibroblasts. Probably, the ozones capacity to interfere in biochemistry cellular reactions, as well the high oxygen quantity originated from ozonized water, may be related to tissue healing events, that may be favorable for some clinical situation. These results suggest that the ozonized water acts on tissue repair, in a dose dependent way, contributing to wound contraction and to tissue synthesis, without toxic effect.

O presente estudo visa à análise comparativa do desempenho dos modelos de estatística multivariada Multi-layer Perceptron Neural Networks, Random Forests e Support Vector Machine na previsão de máxima concentração diária de ozônio na baixa atmosfera na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), caracterizada pela alta concentração de habitantes e intensa atividade econômica, onde a qualidade do ar é afetada principalmente por episódios de altos níveis de ozônio. Foram aplicados tanto modelos de regressão quanto de classificação. Nos casos de classificação, estudou-se também o desempenho de dois modelos de análise de discriminantes: Linear Discriminant Analysis e Fisher Discriminant Analysis. Para a construção dos modelos utilizou-se uma base de dados com medições de variáveis meteorológicas, além da concentração de ozônio, fornecida pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). Dada a grande importância e a complexidade do processo de formação de ozônio na baixa atmosfera, a Universidade de São Paulo (USP) e a CETESB têm desenvolvido estudos no tema desde 1999, através dos quais produziram-se modelos de previsão baseados em redes neurais, implementados pela equipe da CETESB. O presente estudo é uma continuação do desenvolvimento anterior e contém as seguintes inovações quanto à metodologia e resultados esperados: (1) ajuste de novos modelos com novas estruturas, incluindo-se técnicas de Support Vector Machine, Random Forests e Discriminação; (2) uso de uma base de dados mais ampla e atualizada, de modo a melhorar a representatividade dos modelos; (3) ajuste dos modelos à nova legislação, Decreto Estadual 59.113 de 23/04/2013, que estabelece novos padrões de qualidade do ar para os poluentes atmosféricos, dentre os quais o ozônio. Embora nos casos de classificação nenhum dos modelos tenha apresentado bons resultados, nos casos de regressão foi possível obter resultados melhores do que os esperados. O modelo de Multi-layer Perceptron foi o que mostrou melhor desempenho para prever concentrações máximas de ozônio, tanto para a previsão de máximas concentrações baseadas em médias horárias quanto em médias móveis de 8 horas, que resultaram em coeficientes de correlação 0,867 e 0,891, respectivamente. / The present study aims to compare the performance of the multivariate statistical models Multi-layer Perceptron Neural Networks, Random Forests and Support Vector Machine applied to the prediction of daily maximum concentrations of groundlevel ozone in the Metropolitan Area of São Paulo (MASP), characterized by the high population density and the intense economic activity, where the air quality is mostly affected by high ozone levels. Both regression and classification models were applied. In the classification cases, two more models were applied: Linear Discriminant Analysis and Fisher Discriminant Analysis. The models were constructed using a database containing meteorological variables and daily maximum ozone concentration values, which were provided by the Environmental Agency of São Paulo State (CETESB). Given the great importance and complexity of the process of ozone formation in the troposphere, the University of São Paulo (USP) and CETESB have made studies in this area since 1999 and developed a prediction model based on neural networks, which was implemented by CETESB. The present study is a continuation of the previous one and contains the following innovations regarding the methodology and expected results: (1) comparison with other models such as support vector machines, random forests and discriminant analysis; (2) use of a wider and up-to-date database, which improves the representativeness of the models; (3) the models took into acount the new legislation, State decree 59113 of 04/23/2013, that establishes new air quality standards for ozone. Although none of the classification models had a good performance, the regression models yielded better than expected results. The multi-layer perceptron model was the one with higher performance in the prediction of daily maximum ozone concentrations based both on hourly averages and on eight-hour moving averages, which yielded correlation coefficients of 0.867 and 0.891 respectively.