No presente trabalho estudamos de forma sistemática a difusão de impurezas em filmes poliméricos usando as técnicas de implantação iônica e análise por feixe de íons, retroespalhamento Rutherford e de perfil de profundidade por nêutrons. Com este propósito foram implantadas e realizadas medidas em diferentes intervalos de temperatura para diferentes sistemas como (Au, Ag) no fotoresiste AZ1350, (Bi, Eu, Er, B) no fotoresiste S1813 e (Xe, Kr) no termoplástico Poliestireno. Como resultado mostrou-se que para implantações em baixas energias e fluências Au, Ag seguem uma difusão regular. Os valores obtidos para os parâmetros de difusão são semelhantes indicando assim um mecanismo de difusão verdadeiramente atômico. É mostrado também que com o aumento da fluência, devido aos danos gerados pelo processo de implantação, átomos são aprisionados na região implantada levando a um mecanismo de difusão por aprisionamento e liberação. Contudo, mostrou-se que a energia de ativação indica que este processo de difusão ainda é de caráter atômico. Da análise dos valores de D observamos um efeito de massa associado onde D(T)Au < D(T)Ag, pois a massa de Ag é duas vezes menor que a de Au. Para os elementos como Bi, Eu e Er, considerados quimicamente mais ativos que Au, não foram observados efeitos de possíveis ligações químicas nestes sistemas. Valores de energia de ativação de Bi apresentaram-se próximos aos de Au para as fluências de implantação aplicadas, o mesmo ocorrendo para a difusão de Er e Eu. O B mostrou que depois de implantado difunde durante ou imediatamente após a implantação. Difusão esta dada na presença de armadilhas saturáveis induzidas por radiação, indo além da difusão térmica, por ordem de magnitude de ≈10-12, contra ≈10-13 cm2s-1, respectivamente. Quanto a Xe e Kr, observou-se que estes também difundem durante ou imediatamente após a implantação, e que a fração do gás retido no pico depende da fluência implantada. Implantações em baixa temperatura (80 K) e posteriores análises foram determinados in situ por RBS na faixa de 80 a 300 K. Verificou-se que a difusão segue um perfil regular. Em cada caso mostrou-se que a dependência dos valores de D como função da temperatura segue um comportamento tipo Arrhenius, com valores de energia de ativação para os metais (Au, Ag, Bi) entre 580 e 680 meV, para os lantanídeos (Er, Eu) valores entre 525 a 530 meV, para o semi-metal (B) 100 meV, e finalmente para os gases nobres Kr e Xe entre 40 e 67 meV.

Neste trabalho foram determinadas as condições para a soldagem de chapas grossas de aço carbono ASTM A36 com aço baixo-liga temperado e revenido ASTM A514 Grau Q empregando-se o processo arame tubular. Para tanto foram soldadas diversas peças de testes com o intuito de se avaliar as condições mais adequadas de preparação e soldagem de juntas dissimilares destes materiais. A preparação foi realizada por meio de corte térmico. A temperatura de preaquecimento foi determinada através de modelos matemáticos, pelas recomendações das normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 sendo posteriormente avaliada por intermédio do teste de soldabilidade tipo CTS Controlled Thermal Severity. Os parâmetros de soldagem foram determinados a partir da qualificação de um procedimento de soldagem, conforme a norma AWS D1.1. Foram avaliadas as consequências do emprego do tratamento térmico de alívio de tensões após soldagem (TTAT), pelos testes de dureza Vickers e impacto Charpy. A caracterização microestrutural foi realizada por meio de microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização das superfícies oxicortadas evidenciou os efeitos da descarbonetação e também da carbonetação. A temperatura de pré-aquecimento de 160°C determinada por meio da metodologia recomendada pelas normas AWS D1.1 e DIN EN 1011-2 mostrou-se satisfatória nos testes de soldabilidade. Foi possível a qualificação do procedimento de soldagem (EPS) com requisitos de impacto na condição \"como soldado\", porém na condição \"após TTAT\", os baixos valores de tenacidade obtidos no metal de solda, inferiores a 27J, não permitiram a qualificação de uma EPS com requisitos de impacto. Foi observada a ausência de trincas intergranulares tanto na zona afetada pelo calor quanto no metal de base ASTM A514, porém foi revelada a presença de microfases frágeis no metal de solda na condição \"como soldado\", especificamente na região da raiz, intensificadas pelo efeito da diluição. O aumento do teor de carbono na raiz, a presença de microfases frágeis, a grande fração de grãos colunares e de ferrita proeutetóide combinados com a baixa fração de ferrita acicular no metal de solda contribuíram para os baixos valores de tenacidade encontrados na condição \"como soldado\". Após o TTAT observou-se uma queda acentuada da tenacidade, inferior a 27J, do metal de solda devido à fragilização provocada pela precipitação e coalescimento de carbonetos de ferro. / In this work it was determined the conditions for welding thick plate of ASTM A36 carbon steel with quenched and tempered low-alloy steel ASTM A514 Grade Q employing the Flux Cored Arc Welding (FCAW) process. For that several coupons of tests were welded in order to evaluate the most appropriate conditions for preparation and welding of these dissimilar materials. The preparation was carried out by means of thermal cutting. The preheat temperature was determined by mathematical models, the recommendations of standards AWS D1.1 and DIN EN 1011-2 being further evaluated using the CTS type weldability test - Controlled Thermal Severity. The welding parameters were determined by qualifying a welding procedure (WPS), according to AWS D1.1. The effects of post weld heat treatment (PWHT) were evaluated by Vickers hardness tests and Charpy. Microstructural characterization was performed by optical microscopy and scanning electron microscopy. The characterization of oxi-fuel cut surfaces showed the effects of decarburization and also carburization. The preheating temperature of 160 °C determined by calculation and the methodology recommended by the standards was satisfactory in weldability tests. It was possible qualification of welding procedure (WPS) with impact requirements in the condition \"as welded\" but the condition \"after PWHT\" low toughness values obtained in the weld metal, less than 27J, did not allow to qualify a WPS with toughness requirements. The absence of intergranular cracking was observed in both the heat affected zone as the base metal ASTM A514, but the presence of fragile microphase in the weld metal was revealed in the weld metal in the condition \"as welded\" specifically in the root region, intensified by the effect of dilution. The carbon increase at root, the presence of fragile microphase, the large fraction of columnar grains and proeutectoid ferrite combined with the low fraction of acicular ferrite in the weld metal contributed to the low toughness values found in the condition \"as welded \". After PWHT there was a sharp drop in toughness, less than 27J, in the weld metal due to embrittlement caused by precipitation and coarsening of iron carbides.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The food industry has changed in recent decades the focus of the production, since the eating habits of consumers have been directed to practical, fast and tasty foods. So, breaded frozen chicken were created, one of the biggest hits of the fast food industry. This class of pre-made and frozen products allows for long-term storage and can select species of microorganisms capable of growing in low temperatures, especially filamentous psychrophilic fungi. Despite annual losses are estimated at 1 to 1.5 % by fungal spoilage of frozen chicken nuggets, rare are the available scientific data. The objective of this study was to conduct a general mycological investigation of a processing industry of frozen chicken nuggets, analyzing the raw materials, the products in different processing steps and the ambient air of each unit of operation. It was also analyzed the effect of heating treatments applied in the manufacture of the nugget on inactivation of Penicillium commune (NGT 16/12), Penicillium polonicum (NGT NGT 23/12 and 33/12), Penicillium glabrum (NGT 29/12 and NGT 35/12), Penicillium solitum (NGT 30/12) and Penicillium crustosum (NGT 51/12), main species related to deterioration of these products. The flour exhibited counts between 101 and 104 CFU/mL, predominating species P. polonicum, Aspergillus flavus, Aspergillus candidus, Penicillium citrinum and Eurotium amstelodami. The following processed samples showed a steady reduction in scores for 101 CFU/g, with a predominance of P. polonicum. In the other hand, regarding the samples of final product analyzed, 10% were contaminated by P. glabrum, with was also the most predominant species of spoilers in the air environment. The results show that the P. polonicum (NGT 23/12), P. commune (NGT 16/12), P. solitum (NGT 30/12) and P crustosum (NGT 51/12) were able to survive to the heat treatments applied (fried by immersion in oil at 195-200 °C for 6 seconds), and baking in oven at 120-130 °C until the internal temperature reached 70 °C when inoculated in the frozen chicken nuggets. Additionally, it was observed that P. polonicum (NGT 23/12), was the most heat resistant species, recovering counts of 104 CFU/g after frying for 6 minutes and 30 seconds of cooking, having 2,02 log CFU/g reduced at 72 °C and 3,29 log CFU/g reduced at 78 °C in the internal of the product during the baking. According to the results it was observed that both the flour used to manufacture breaded as the air industry environment pose a hazard, then strategies must be taken to reduce the presence of fungal spores in this points, possible sources of these fungal contamination. / A indústria de alimentos tem modificado nas últimas décadas o foco de produção, uma vez que os hábitos alimentares dos consumidores foram alterados, em busca de alimentos práticos, rápidos e saborosos. Logo, foram criados os empanados congelados de frango, um dos maiores sucessos da indústria de fast food. Esta classe de produtos pré-prontos e congelados permite a armazenagem por longos períodos o que seleciona espécies de micro-organismos capazes de se desenvolver em condições de baixas temperaturas, com destaque para os fungos filamentosos psicrófilos. Apesar das perdas anuais serem estimadas em 1 a 1,5 % por deterioração fúngica de empanados congelados de frango, raros são os dados científicos disponíveis. O objetivo deste estudo foi realizar uma investigação micológica geral de uma indústria processadora de empanados congelados de frango, analisando as matérias-primas, os produtos originados e o ar ambiente de processamento. Assim como, o efeito dos tratamentos térmicos aplicados na fabricação dos empanados sob Penicillium commune (NGT 16/12), Penicillium polonicum (NGT 23/12 e NGT 33/12), Penicillium glabrum (NGT 29/12 e NGT 35/12), Penicillium solitum (NGT 30/12) e Penicillium crustosum (NGT 51/12), principais espécies relacionadas a deterioração destes produtos. As amostras de farinha apresentaram contagens entre 101 e 104 UFC/mL, predominando as espécies de P. polonicum, Aspergillus flavus, Aspergillus candidus, Eurotium amstelodami e Penicillium citrinum. As amostras seguintes ao processamento apresentaram uma constante redução nas contagens para 101 UFC/g, com predominância de P. polonicum. Já nas amostras analisadas do produto final, 10% apresentaram contaminação por P. glabrum, espécie também predominante no ar ambiente da fábrica. Os resultados demonstraram que o P. commune (NGT 16/12), P. polonicum (NGT 23/12), P. solitum (NGT 30/12) e P. crustosum (NGT 51/12) são capazes de sobreviver aos tratamentos térmicos aplicados (fritura por imersão com óleo a 195-200 °C por 6 segundos) e cozimento em forno à 120-130 °C até alcançar a temperatura interna de 70 °C, quando inoculados nos empanados congelados de frango. Adicionalmente, foi verificado que o P. polonicum (NGT 23/12), espécie mais resistente aos tratamentos, manteve-se estável com média de contagem fúngica de 104 UFC/g desde a fritura até 6 minutos e 30 segundos de assamento, tendo 2,02 log UFC/g de redução com 72 °C e 3,29 log UFC/g de redução com 78 °C no interior do produto durante o assamento. De acordo com os resultados apresentados foi observado que tanto as farinhas utilizadas na fabricação dos empanados quanto o ar ambiente da indústria representam um perigo de contaminação, assim como foi verificado a sobrevivência de algumas das principais espécies deteriorantes de empanados aos tratamentos térmicos aplicados na indústria, logo estratégias devem ser adotadas para a redução de esporos fúngicos em possíveis fontes de contaminação e a necessidade de novas adequações dos tratamentos para eliminação de fungos filamentosos.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-03-05T13:57:00Z No. of bitstreams: 1 PGPV10MA231.pdf: 289994 bytes, checksum: f6f6518eed8d4a3460fcad5b1cca7663 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-05T13:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV10MA231.pdf: 289994 bytes, checksum: f6f6518eed8d4a3460fcad5b1cca7663 (MD5) Previous issue date: 2010-05-28 / Capes / Brazil is one of the main world producers of fruit, but much of the production is lost due to the high incidence of postharvest rots. The control with fungicides has been suffering restrictions by consumers and fruit importing countries. The benefits and viability of hot water spraying and UV-C radiation was shown in other countries and in Brazil to control rots caused by Botryosphaeria dothidea and Penicillium expansum on apples. This project aimed to assess the effect of heat treatment and/or UV-C radiation to control at postharvest bull’seye rot caused by Cryptosporiopsis perennans on apples, and to evaluate equipments for the implementation of these treatments. In the laboratory, the sensitivity of conidia of the pathogen to heat treatment was evaluated at temperatures of 28, 45, 50 and 55ºC, for 15 and 30 seconds, and to UV-C radiation at doses of 0.018 x 104, 0.037 x 104, 0.075 x 104, 0.150 x 104, 0.375 x 104, 0.750 x 104, 1.500 x 104 and 3.000 x 104 ergs mm-2. There was a reduction of more than 99% in the viability of conidia of C. perennans treated at or above 50°C for 15 seconds, and with UV-C radiation at doses 0.75 x 104 ergs mm-2. The combinations between heat treatment exposure time and UV-C radiation were also evaluated on apples inoculated with C. perennans in an experimental packing line. In this case, the spraying of hot water at 50°C for 15 seconds, and the treatment with UV-C radiation at the dose of 0.375 x 104 ergs mm-2, were effective in controlling the epiphytic population of C. perennans on 'Gala', 'Fuji' and 'Pink Lady' apples. Apples inoculated and naturally infected with the pathogen, after different periods of cold storage under controlled atmosphere (CA), were assessed for the effects of physical treatments to control bull's-eye rot in a commercial packing line. On 'Fuji' apples, stored for one, four and eight months under CA, and 'Gala', stored for five months under CA, the spraying of hot water at 50ºC for 12 seconds and/or treatment with UV-C radiation at 0.0069 x 104 ergs mm-2 reduced in more than 45% the incidence of bull's-eye rot. Therefore, the physical treatments tested reduced the postharvest losses on apples caused by bull’s-eye rot, providing competitiveness gain to the industry / O Brasil é um dos principais produtores mundiais de frutos, mas grande parte da produção é perdida devido à elevada incidência de podridões pós-colheita. O controle com fungicidas vem sofrendo restrições pelos consumidores e pelos países importadores de frutos. O benefício e a viabilidade do uso da aspersão do fruto com água aquecida e da radiação UV-C foi demonstrada no exterior e também no Brasil no controle de podridões em maçãs causadas por Penicillium expansum e Botryosphaeria dothidea. Este projeto visou determinar o efeito do tratamento térmico e/ou com radiação UV-C para o controle pós-colheita da podridão olho-de-boi em maçãs, causada por Cryptosporiopsis perennans, e avaliar equipamentos para a execução destes tratamentos. Em laboratório, foi avaliada a sensibilidade dos conídios do patógeno ao tratamento térmico nas temperaturas de 28, 45, 50 e 55ºC, por 15 e 30 segundos, e à radiação UV-C, nas doses de 0,018 x 104, 0,037 x 104, 0,075 x 104, 0,150 x 104, 0,375 x 104, 0,750 x 104, 1,500 x 104 e 3,000 x 104 ergs mm-2. Ocorreu redução superior a 99% na viabilidade dos conídios de C. perennans tratados com temperatura igual ou superior a 50ºC por 15 segundos, e com radiação UV-C na dose igual ou superior a 0,75 x 104 ergs mm-2. Posteriormente, foram avaliadas combinações de tempos de exposição ao tratamento térmico e à radiação UV-C em maçãs previamente inoculadas com C. perennans numa linha de seleção experimental. Neste caso, a aspersão de água aquecida, na temperatura de 50ºC por 15 segundos, e o tratamento com radiação UV-C, na dose de 0,375 x 104 ergs mm-2, mostraramse eficientes no controle da população epífita de C. perennans em maçãs 'Gala', 'Fuji' e 'Pink Lady'. Por fim, avaliou-se o efeito dos tratamentos, aplicados numa linha de seleção comercial, na incidência da podridão olho-de-boi em maçãs inoculadas e com infecção natural, com diferentes períodos de armazenamento em condição de atmosfera controlada (AC). Em maçãs 'Fuji' armazenadas por um, quatro e oito meses em AC, e 'Gala' armazenada por cinco meses em AC, o uso da aspersão de água aquecida a 50ºC durante 12 segundos e/ou da radiação UV-C na dose de 0,0069 x 104 ergs mm-2 reduziu em mais de 45% a incidência da podridão olho-de-boi. Assim, os tratamentos físicos testados reduzem as perdas pós-colheita ocasionadas pela podridão olho-de-boi em maçãs, proporcionando ao setor ganho em competitividade

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 1 inicio-introducao.pdf: 82164 bytes, checksum: d209d70a553021390cbccad3fd2d33e9 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study evaluates the effect of chemical composition and heat treatment of aging on the mechanical properties of aluminum alloy 356. The variables of heat treatment were the magnesium content, time and temperature. Additionally, the effect of alloying elements present as Fe and Mn were also evaluated by comparing with the A356 which is the purest version of the 356.0 alloy. For alloy 356, two amount of magnesium were used, 0.3% and 0.5% in weight and the alloy was called the 356 low Mg and 356 high Mg, respectively.The samples were treated at constant temperature and varying times and after analysis of mechanical strength more specimens were cast that were treated at constant temperature, varying the time. In addition to tensile tests, other techniques were used to evaluate the material.Microhardness tests, optical microscopy and scanning electron microscopy analysis with point EDX were used.Comparing alloys with low and high magnesium content were observed significant variations in the mechanical properties .Besides this variable, the time and temperature of heat treatment also caused changes in the mechanical properties.At high temperatures can be observed the possible effect of over aging, where a decrease in mechanical strength was obsserved.In the microstructural analysis of the alloy 356 was noticed the presence of intermetallic iron-rich and the same was not found when we evaluated the microstructure of the alloy A356.As mechanical properties of A356 alloy showed values slightly lower than those obtained for the mechanical properties of alloys 356.This fact may be related to the presence of hardening elements such as copper and other alloying elements such as iron and manganese present in the alloy 356. / Este trabalho avalia o efeito da composição química e do tratamento térmico de envelhecimento sobre as propriedades mecânicas da liga de alumínio 356. As variáveis estudadas foram o teor de magnésio, o tempo e a temperatura de tratamento térmico. Adicionalmente, os efeitos de elementos de liga presentes como o Fe e o Mn também foram avaliados, através da comparação com a liga A356 que é a versão mais pura da liga 356.0. Para a liga 356, dois percentuais de magnésio foram utilizados, 0,3% e 0,5% em peso e a liga foi denominada 356 baixo Mg e 356 alto Mg respectivamente.Os corpos de prova foram tratados a temperatura constante e tempos variados e após análises de resistência mecânica foram fundidos mais corpos de prova que foram tratados a temperatura constante, variando o tempo.Além dos ensaios de tração, outras técnicas foram usadas para avaliar o material.Ensaios de microdureza, microscopia óptica e eletrônica de varredura com análises pontuais EDX foram utilizadas.Comparando as ligas com baixo e alto teor de magnésio foram observadas variações significativas nas propriedades mecânicas.Além desta variável, o tempo e a temperatura de tratamento térmico também causaram variações nas propriedades mecânicas.A altas temperaturas pode ser observado o possível efeito de superenvelhecimento, onde uma queda na resistência mecânica foi observada.Nas análises microestruturais da liga 356 pode se perceber a presença de intermetálicos ricos em ferro e o mesmo não foi encontrado quando foi avaliada a microestrutura da liga A356.As propriedades mecânicas da liga A356 apresentaram valores menores do que aqueles obtidos para as propriedades mecânicas das ligas 356.Este fato pode ser relacionado com a presença de elementos endurecedores como o cobre e outros elementos de liga como o ferro e o manganês presentes na liga 356.

Orientador: Fernando de Azevedo Silva / Resumo: Os aços avançados de alta resistência são de importância na indústria moderna da mobilidade. Na indústria automobilística, por exemplo, é previsto que o uso destes materiais cresça de maneira acentuada nos próximos anos. Algumas características destes materiais podem ser melhoradas por meio de tratamento térmico, seja ele em toda a extensão do produto ou em partes específicas para as quais se deseja um dado comportamento mecânico. Neste trabalho se propôs a investigação inicial do efeito de um tratamento térmico local por radiação laser, uma forma controlada de adição de energia, nas propriedades mecânicas e na microestrutura de dois destes materiais. Os materiais estudados foram os aços dual phase (DP 600) e o transformed induced plasticity (TRIP 750), e a contribuição pretendida aqui foi prover informações sobre a interação entre a radiação laser e os materiais de estudo, dentro de determinados parâmetros de processamento térmico. Para a caracterização dos materiais, conforme recebidos e após os tratamentos térmicos a laser propostos, foram realizados ensaios metalográficos, de difratometria de raios-X, de dureza e de tração. Verificou-se que, para a faixa de parâmetros de processo experimentada, houve mudanças significativas nas características dos materiais estudados, notadamente um aumento na dureza superficial, alcançando valores correspondentes ao dobro dos relativos aos materiais sem tratamento, nos limites de escoamento, com aumentos de até 15% com relação ao materia... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The advanced high strength steels are of importance in modern mobility industry. In the automotive industry, for example, it is anticipated that the use of such materials will be increased in the near future. Some characteristics of these materials can be improved through heat treatments, considering the entire mass of the product or in specific regions of a part, for which it is necessary a particular mechanical behavior. This work focused on the initial investigation of a local heat treatment by laser radiation, a controlled form of energy addition, in the mechanical properties and microstructure of two of these materials. The studied materials are the dual phase steel (DP 600) and the transformed induced plasticity steel (TRIP 750), and the desired contribution here was to provide information about the interaction between the laser radiation and the studied materials for a given range of thermal processing parameters. To characterize the materials as received and after proposed laser heat treatments, metallographic evaluation, X-ray diffraction, and hardness and tensile tests were performed. It was found that, for the range of process parameters investigated, there were significant changes in the characteristics of the materials, notably an increase in surface hardness, reaching values corresponding to twice of those for materials without treatment, in the yield limits, with increases of up to 15% with respect to the base material, and strength limits, with increases up to... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

O cenário mundial de matriz energética apresenta dados crescentes de contribuição das energias renováveis. No Brasil, o governo tem realizado esforços para aumento da parcela de combustíveis renováveis, e com isso isso também para o aumento da produção de biodiesel. O principal processo de fabricação de biodiesel com seu polimento em via seca gera quantidades significativas de resíduos, dentre eles, o resíduo de terra diatomácea, com potenciais características de inflamabilidade. Em contrapartida existe a Política Nacional de Resíduos Sólidos com objetivos de não geração, redução, reutilização, reciclagem e redução de periculosidade dos resíduos, e envio para aterro somente de resíduos sem qualquer possibilidade viável de tratamento. O presente trabalho objetiva realizar um estudo de viabilidade técnica, econômica e ambiental preliminar da aplicação da tecnologia de Tratamento Térmico de Resíduos e Materiais Multifásicos - TTRM a resíduo de terra diatomácea - RTD de usina genérica de biodiesel. Foram utilizados como base para o estudo: os resultados dos testes da PETROBRAS e da ALBRECHT realizados em escala de bancada de laboratório e em planta piloto que simularam a aplicação do TTRM ao RTD; premissas técnicas; premissas operacionais; e dados econômicos de referência. Foram estabelecidos cenários específicos para o estudo da aplicabilidade e realizada análise de sensibilidade para os principais fatores da composição dos custos. Observou-se para este estudo preliminar que: na dimensão técnica o TTRM demonstrou ser aplicável; na dimensão econômica, os indicadores são positivos em sua totalidade no cenário esperado, mesmo após análise de sensibilidade com variações de 25% dos principais parâmetros de entrada do estudo de viabilidade; na dimensão ambiental o TTRM demonstrou ser uma alternativa que incorpora os conceitos para uma gestão alinhada com a Política Nacional de Resíduos Sólidos, seja na redução da periculosidade do resíduo, na potencial minimização da geração dos resíduos ou no reuso e reaproveitamento resíduos. / Renewable energy has played an ever increasing role in the global energy matrix. In Brazil, the public administration has shown efforts to increase the share of renewable fuels and the biodiesel production. The Brazilian National Waste Policy has among its goals non-generation, minimization, reuse, recycling and hazard reduction of waste, considering the alternative of landfill disposal only where waste treatment is not viable. However, the final filtering process in biodiesel production can generate a great amount of waste, including diatomaceous earth waste with significant inflammable characteristic. This work conducts a feasibility study of Multiphase Waste and Materials Thermal Treatment technology applied to diatomaceous earth waste generated from a generic biodiesel production plant. The present study has been based on: the results of diatomaceous earth waste thermal treatment tests performed by PETROBRAS and ALBRECHT both on laboratory and pilot scales; Technical and operational assumptions; and economic reference data. Specific scenarios were established to study the applicability and sensitivity analysis where performed for key factors of costs composition. The study concluded that thermal treatment is technically applicable to diatomaceous earth waste. In the economic dimension all indicators were be positive even where variations of 25% were introduced into the main input parameters. In the environmental dimension the Multiphase Waste Thermal Treatment of diatomaceous earth waste proved to be aligned with the Brazilian National Waste Policy, with regard to hazard reduction and minimization of waste generation as well as improving the potential for waste reuse.

O aumento da população, o crescimento das grandes cidades, da industrialização e do consumo, tem trazido preocupação com relação a sustentabilidade quanto à disponibilidade energética e quanto à destinação dos resíduos sólidos urbanos gerados. Dessa forma, é fundamental realizarem-se os estudos visando novas formas de reutilização dos resíduos gerados pelas atividades industriais. Os resíduos sólidos urbanos e os pneus inservíveis gerados trazem conseqüências ao meio ambiente e às populações quando destinados inadequadamente. A destinação final dos resíduos sólidos urbanos é complexa, sendo sempre um grande desafio para as administrações públicas. Com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (instituída pela Lei n 12.305/2010), tem-se um marco da preservação ambiental, coma a gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, com a ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos e prevê, de forma inteligente, a atribuição aos fabricantes de responsabilidade pelo retorno de produtos descartados pelos consumidores. Uma alternativa para minimizar estes aspectos e impactos ambientais é o tratamento térmico com aproveitamento energético. Este processo contribui para mais uma solução de destinação dos resíduos, proporcionado uma redução das áreas a serem utilizadas nos aterros sanitários e contribuindo como uma fonte de geração de energia elétrica / The increase in population, the growth of big cities, industrialization and consumption, have brought with them a kind of awareness about sustainability towards availability of energy and toward the destination of generated municipal solid waste. This way, it is primordial to carry out studies aiming to find new ways to reutilize the waste generated by industrial activities. The municipal solid waste and unusable tires produced cause serious consequences to the environment and to the population when these issues are improperly addressed. The final destination of the municipal solid waste is complex and it is always a big challenge to public management. With our National Policy of solid waste (established by the law number 12.305/2010).It consists of the administration and management of solid waste with the following order of priority: non-generation, reduction, reuse, recycling, treatment of solid waste and final environmentally appropriate disposal. With this we can foresee, in an intelligent way, a responsible plan for the return of goods discarded by consumers to the original manufacturers. An alternative to minimize these aspects and the negative environmental impacts caused is the usage of the thermal treatment with the good use of energy. This process contributes to another solution to the problem of the aforementioned waste, providing a reduction of landfill spaces and contributing to a new source of electrical energy generation

Esta dissertação apresenta um estudo da modelagem de experimentos aplicados a um processo industrial de tratamento térmico. A motivação deste trabalho surgiu diante das dificuldades associadas aos processos de recozimento industrial de aços do tipo baixa liga, na tentativa de encontrar temperaturas nas quais as durezas superficiais dos aços atingissem valores suficientemente baixos, adequados para etapas posteriores de fabricação, em especial a usinagem. Inicialmente forem realizados diversos experimentos com diferentes aços, onde a dureza superficial é obtida em função da temperatura de recozimento e dos teores de carbono e silício das amostras utilizadas. Em seguida propôs-se um modelo quadrático para modelar a dureza superficial como função dessas três variáveis. A estimação de parâmetros do modelo proposto foi realizada com o emprego do algoritmo Simulated Annealing, uma meta-heurística para otimização global que procura imitar o processo de recozimento de um material sólido. Finalmente, usando-se o modelo proposto, foi resolvido o chamado problema inverso, o qual consiste na estimação da temperatura de recozimento em função dos teores de carbono e silício e da dureza desejada. / This dissertation presents a study for experiments modeling applied for a heat treatment industrial process. The driving force to this work have raised from usual difficulties while low-alloy steels annealing industrial processes get on, trying to find out temperatures which the superficial hardness measurements reaches low values enough and suitable for the following stages, in special focus, the machining. At the first time, some experiments have been done with several steel grades, where superficial hardness is achieved as a function by annealing temperature, percent carbon content and percent silicon content of the samples. There was purposed a quadratic model for modeling the hardness as a function of that three parameters. The parameter estimation of the purposed model was done by the simulated annealing algorithm, a metaheuristic for global optimization which can be as the same as annealing of a solid material. Starting at the purposed model, the inverse problem was solved, where the estimated annealing temperature was achieved by the carbon and silicon percent contents and the suitable hardness.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O objetivo deste trabalho é a aplicação de um Planejamento Fatorial Completo, ferramenta estatística que auxiliará a obter dados empíricos para otimizar um tratamento termoquímico, a cementação. Partindo-se de um levantamento da profundidade de camada cementada e da dureza de uma corrente de aço de baixo teor de carbono, usada para amarração, e para resistir à abrasão reproduziu-se uma nova cementação, variando-se seus parâmetros de influência, para se alcançar o ponto ótimo, definindo o melhor aço e o melhor processo. Foram realizados dois planejamentos, um fatorial 2 e dois 2, comparando o comportamento do processo na prática em relação aos resultados teóricos de uma simulação computacional, que permite a obtenção das curvas de enriquecimento de carbono, baseado na segunda Lei de Fick, para várias condições de contorno. Os perfis teóricos de cementação apresentaram valores de profundidade efetiva próximos aos valores obtidos experimentalmente, evidenciando o planejamento realizado.