ROCHA, F. S. Efeitos do treinamento físico agudo e crônico sobre o transporte cólico de água e eletrólitos em ratos anestesiados. 2014. 95 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2014. / Submitted by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2016-06-29T12:58:22Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_fsrocha.pdf: 1433538 bytes, checksum: 179af79f2da2ffcf2546eb07b732a36c (MD5) / Approved for entry into archive by Djeanne Costa (djeannecosta@gmail.com) on 2016-06-29T12:58:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_fsrocha.pdf: 1433538 bytes, checksum: 179af79f2da2ffcf2546eb07b732a36c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-29T12:58:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_fsrocha.pdf: 1433538 bytes, checksum: 179af79f2da2ffcf2546eb07b732a36c (MD5) Previous issue date: 2014 / The physical exercise (PE) promotes effects on the gastrointestinal tract that can have negative or positive impact on the individual and may lead to hemodynamic changes and motility already established , however the repercussions of this on the colonic transport of water and electrolytes yet is not established. Objective: To evaluate the effect of PE on chronic and acute colonic transport (CT) of water and electrolytes. Methods: Wistar rats ~ 250 - 400g; (chronic group, N = 77) and weighing ~ 180 - 250g; (acute group, N = 133), coming from the animal house of the college of Medicine-Sobral, who underwent the following training protocols were used : acute training consisted of 5 days (d) consecutive swimming collective. In the 48 hours after the last session we held an individual workout 15min with 5 % of body weight , Already aerobic training took place in a session of 60min/d under 5d/week over 12 weeks in a tank at ~ 31 º C. Anaerobic activity consisted of 4 sets of 10 jumps, daily for 12 week. In the initial 4 week employ 50% of body weight, an increase of 60%, 70% and 80% every 4 week. For the colic perfusion procedure animals remained on fasting for 48h , with free access to Oral rehydration solution (ORS) and then underwent the following experimental protocols: effect of chronic exercise training aerobic and anaerobic on colic transport of water and electrolytes, envolviment of parasympathetic neural pathways on colic transport from the acute exercise: bilateral cervical vagotomy; subdiaphragmatic truncal vagotomy, atropine (0,5 mg/kg, sc), envolviment of sympathetic neural pathways: esplancnotomia; guanethidine (10 mg/kg, sc); envolviment of the NO Synthase/K+ ATP–dependent channels: L-NAME (10mg/kg , sc) and glibenclamide (1mg/kg, sc). envolviment of soluble guanylate cyclase/cGMP pathway: methylene blue (Blue) (3mg/kg , s.c). After 40 min the animals were anesthetized (Ketamine/Xylazine 20-10mg/Kg-IP ), followed by laparotomy with implantation of polyvinyl cannulas (OE=50mm/OI= 30mm). The colon was perfused (0.16mL/min-Tyrode, 0,05mg/mL phenol red (VF) at 37ºC/60min ). Variations in the concentrations of Na+, K+ , Cl-, Ca++, HC03- (mmol/L- selective Ion) and VF were used to determine the TC. Test data were analyzed by Student "t" (P < 0,05). Results: Chronic EF promoted secretion (P < 0.05) colic H2O, Na+, Cl-, K+, but did not affect the Ca++ and HC03- as compared to the sedentary (absorption). Already EF acute in vagotomized animals, or pretreated with atropine showed decreased secretory pattern or absorption. Likewise the splanchnotomy or pretreated with guanethidine animals showed absorption. Since the pretreatment with L-NAME, Blue and glibenclamimide led to a decrease in the secretory pattern or absorption. Conclusion: The results suggest that EF is able to promote secretion of water and electrolytes by a mechanism dependent on the parasympathetic and sympathetic pathways or the NO/Synthase/GC/K+ ATP-dependent channels pathway. / O Treinamento físico (TF) produz efeitos sobre o trato gastrintestinal que podem ter impacto negativo ou positivo sobre o indivíduo podendo levar à alterações hemodinâmicas bem como de motilidade já estabelecidas, no entanto as repercussões deste sobre o transporte cólico (TC) de água e eletrólitos ainda não está estabelecida. Objetivo: Avaliar o efeito do TF crônico e agudo sobre o TC de água e eletrólitos. Métodos: foram utilizados ratos Wistar macho, que pesando: ~ 250 – 400g; (grupo crônico, N= 77) e pesando ~ 180 – 250g; (grupo agudo, N= 133) advindos do biotério da Faculdade de Medicina UFC-Sobral, que foram submetidos aos seguintes protocolos de treinamentos, o treinamento agudo consistiu-se de adaptação por 5 dias (d). Com um treino individual de 15min com 5% do peso corporal no dia da perfusão cólica (PC). Já o treinamento aeróbico deu-se em uma sessão de 60min/d durante 5d/sem. ao longo de 12 sem. em um tanque à~31ºC. A atividade anaeróbica consistiu de 4 séries de 10 saltos, diariamente por 12 sem. Nas 4 sem. iniciais usamos 50% do peso corporal, com aumento de 60%, 70% e 80% a cada 4 sem. Após esse período, para o procedimento de PC, os animais permaneceram sob jejum 48h, com livre acesso a soro de reidratação oral (SRO) e em seguida foram submetidos aos seguintes protocolos experimentais: efeito do TF crônico aeróbico e anaeróbico sobre o TC de água e eletrólitos; participação de vias neurais parassimpáticas sobre o TC proveniente do TF agudo: vagotomia cervical bilateral; vagotomia troncular subdiafragmática; atropina (0,5mg/kg, s.c); participação de vias neurais simpáticas: esplancnotomia; guanetidina (10 mg/kg, s.c); participação da via NO Sintase/canais K+ ATP-dependente L-NAME (10mg/kg, s.c) e glibenclamida (1mg/Kg, s.c); participação da via guanilato ciclase solúvel/GMPc: azul de metileno (Azul) (3mg/kg, s.c). Após 40 min. da administração dos fármacos, os animais foram anestesiados (Ketamina/Xilasina 20-10mg/Kg-IP), seguiu-se laparotomia com implante de cânulas de polivinil (OE=50mm/OI=30mm). O cólon foi perfundido (0.16mL/min - Tyrode, 0,05mg/mL de vermelho de fenol (VF) a 37ºC/60min). Variações das concentrações de Na+, K+, Cl-, Ca++ e HC03 (mmol/L–Gasometro) foram usadas para determinar o TC. Dados analisados por média±EPM, teste“t”student (*P<0,05). Resultados: O TF crônico promoveu secreção (*P<0,05) cólica de H2O, Na+, Cl-, K+, no entanto não houve diferenças para Ca++ e HC03- quando comparados aos sedentários (absorção). Já o TF agudo nos animais vagotomizados, ou pré-tratados com atropina apresentaram diminuição do padrão secretor ou ainda absorção. Da mesma maneira os animais esplancnotomizados ou pré-tratados com guanetidina apresentaram absorção. Já o pré-tratamento com L-NAME, Azul e glibenclamimda promoveram diminuição do padrão secretor ou ainda absorção. Conclusão: Os resultados sugerem que o EF é capaz de promover secreção de água e eletrólitos por um mecanismo dependente das vias parassimpática ou simpáticas ou ainda a via da NO/Sintase/GC/canais de K+ ATP-dependentes.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_7853_Dissertação_Flavio Raposo Pereira artigo 1..3.docx.pdf: 2198452 bytes, checksum: 2bccfe915ec4f3e0e0a3c9fbc732c537 (MD5) Previous issue date: 2014-07-23 / A pesquisa teve como objetivo avaliar a produção de biogás a partir da digestão anaeróbica na unidade de tratamento de esgoto de uma fábrica de chocolate, que contempla um reator de fluxo ascendente de manta de lodo. O foco principal esteve relacionado à avaliação das emissões e à remoção da carga orgânica para a geração de biogás, favorecendo sua conversão em energia elétrica e/ou térmica. Em função da pouca variabilidade das emissões da demanda química de oxigênio (DQO) nos efluentes e da boa eficiência de remoção desta carga orgânica (83%), foram obtidos resultados que demonstraram que o reator produz de forma contínua cerca de 48.350 Nm3/ano de biogás, o que corresponde a 5,60 Nm3/h. A pesquisa avaliou dois cenários para o aproveitamento energético desse gás, contemplando a possibilidade de geração de eletricidade por motorgerador ou a queima nas caldeiras junto com o gás natural (GN) para a geração de vapor. O primeiro cenário considerou a geração de energia elétrica através de um sistema de motorgerador de 9,5 Kwh a biogás, que operando a 13,88h/dia pode produzir cerca de 40.000 Kwh/ano e obter uma receita de R$3.902,00/ano. No segundo cenário, verificou-se que o biogás gerado durante o tratamento anaeróbico é equivalente 28.053 Nm3/ano de GN. Considerando que o consumo real de GN nas caldeiras é de 2.756.938 Nm3/ano, pode-se afirmar que o aproveitamento de biogás representaria uma economia de 1,02 % de GN, que em termos financeiros corresponderia a aproximadamente R$33.300,00/ano para a empresa. Assim, concluiu-se que a utilização de biogás na caldeira traz maior retorno financeiro com a economia de gás natural, comparado com os resultados para geração de eletricidade. O biogás produzido na estação de tratamento em estudo traz benefícios que abrangem os três pilares do Desenvolvimento Sustentável: o econômico, o ambiental e o social. A harmonização destes pilares torna-se necessária para que ocorra um crescimento econômico capaz de otimizar e preservar os recursos naturais, sem comprometer as necessidades das gerações futuras. Palavras chave: Chocolate. Tratamento anaeróbico. Biogás. Energia. Sustentabilidade.

En el último tiempo, los deportistas de elite han recurrido al entrenamiento en altura, con el fin de aumentar sus rendimientos a nivel del mar. Sin embargo, existen dudas y controversias en el conocimiento científico acerca de los efectos sobre diferentes aspectos del rendimiento deportivo. Esto se debe a los variados métodos de investigación que emplean diferentes protocolos y distintas altitudes, además de que las respuestas de adaptación pueden ser diferentes en cada individuo. Por ejemplo, muchos estudios se llevan a cabo en altitudes demasiado elevadas para lograr efectos positivos de adaptación para el rendimiento deportivo, las que tienen un efecto paradójico, invirtiendo las adaptaciones de altitudes medias. Por esta razón se requiere estudiar las distintas consecuencias de la exposición a la condición de hipoxia hipobárica sobre el organismo; como el daño pulmonar generado por estrés oxidativo. Es por ello, que el objetivo de la presente investigación fue determinar el efecto de la realización de ejercicio anaeróbico en altura, evaluado a través de la concentración de malondialdehído (MDA) en un condensado de aire espirado, como indicador de estrés oxidativo a nivel pulmonar. La presente investigación contó con la participación de 10 ciclistas (sexo masculino, 17.5 ± 1.9 años, 62.7 ± 6.5 Kg, 172 ± 6.9 cm., IMC 20.9 ± 1.3), miembros de la Selección Chilena de Mountain Bike, quienes fueron sometidos a un ejercicio de carácter anaeróbico en Santiago (670 m.s.n.m.) y dos días después se repitió la experiencia en la localidad cordillerana de Lagunillas (2160 m.s.n.m.). Se tomaron muestras de condensado de aire espirado, con el objetivo de medir la concentración de MDA. Para analizar los datos recolectados se utilizó el programa WINKS 4.65. La estadística utilizada fue el Test de Wilcoxon para muestras pareadas. Como conclusión de la presente investigación, es posible afirmar que la realización de un ejercicio de tipo anaeróbico a una altura de 2160 metros de altura, produce un aumento (p  0.04) en la concentración de MDA en un condensado de aire espirado, lo que indicaría la producción de un daño pulmonar debido a la generación de estrés oxidativo.

Neste trabalho, apresenta-se um estudo preliminar sobre problemas inversos com aplicação na identificação de parâmetros em biorreatores e transferência radiativa. A identificação se baseia na busca de soluções aproximadas a partir do critério dos mínimos quadrados. Para tal, métodos determinísticos implícitos são analisados e posteriormente utilizados, destacando-se o método de Levenberg-Marquardt. No caso do biorreator anaeróbico, discute-se brevemente a teoria acerca dos processos internos e, a partir da implementação do modelo matemático de Antonelli, considerada a solução exata do problema direto, procede-se com a adição de diferentes níveis de ruídos gaussianos e análise de seus efeitos na reconstrução dos parâmetros do modelo. Iniciando a estimação sempre pelos parâmetros corretos, conhecidos a priori, pode-se perceber que é possível proceder com a estimação destes quando a magnitude do erro é da ordem de 1%. No caso de perturbações maiores nos dados de saída do modelo, contudo, embora não seja possível estimar os parâmetros, a simulação continua confiáveis. No que tange à transferência radiativa, usa-se a solução em forma fechada em relação à variável espacial da equação íntegro-diferencial linear de Boltzmann pelo método das Ordenadas Discretas Analíticas como solução exata do problema direto. Investiga-se a eficiência do método de Levenberg-Marquardt na estimação dos parâmetros de albedo e grau de anisotropia em problemas de transporte de radiação. É possível concluir que bons resultados são obtidos na identificação do parâmetro de albedo, mas que o grau de anisotropia é mais suscetível às perturbações. / In this report, a preliminary study on the application of inverse problems in parameter estimation problems in transport of radiation and anaerobic bioreactors is presented. This estimation is based on the search of approximate solution to the inverse problem by the least squares criterion. Implicit deterministic methods are analyzed and subsequently used, mainly the Levenberg-Marquardt method. The anaerobic bioreactor theory is discussed and the mathematical model of Antonelli is considered the exact solution of the direct problem. After, the e ects of the addition of di erent levels of Gaussian noise on the reconstruction of the model parameters is analysed. Starting the estimation always by the correct parameters, known a priori, it is possible to verify that the correct estimation can be achieved when the magnitude of the error is 1%. In the case of larger errors in the model output data, however, although it is not possible to correctly estimate the parameters, the simulation remains reliable. In the case of transport of neutral particles, the closed solution of the linear integral-di erential Boltzmann equation obtained by the Analytic Discrete Ordinates method is considered as the exact solution of the direct problem. The e ciency of Levenberg-Marquardt method for estimating the albedo and degree of anisotropy is then investigated. It is possible to conclude that good results are obtained for the reconstruction of albedo, even with larger orders of error, but the degree of anisotropy is more susceptible to the perturbations.

Los objetivos de este trabajo fueron diseñar una prueba de campo basada en el protocolo deConconi para determinar el umbral anaeróbico en remeros y comprobar la fiabilidad y validezdel test. Un grupo de veintitrés remeros, bien entrenados, completaron dos test de campo endías separados; un test de Conconi modificado para el remo y otro test interválico paradeterminar las concentraciones de ácido láctico en sangre. La validez fue evaluadacontrastando los datos obtenidos entre el umbral de frecuencia cardiaca (ATHR) con losobtenidos en el umbral ventilatorio (VT), de lactato individual (IAT) y a una concentración fija de lactato de 4 mmol/l (AT4). La fiabilidad se evaluó usando el punto de ruptura de la frecuencia cardiaca (HR) y comparando las medias en los test y retest de Conconi en el agua.Los resultados muestran valores similares en el umbral de frecuencia cardiaca (ATHR) y en elumbral ventilatorio (VT), (173,1±4,8 lat/min. vs 170,6±6,2 lat/min. 43,6±8,6 ml/kg/min. vs 45±8,3ml/kg/min., 27,2±1,5 vs 28,1±2,2 pal./min., 14,7±0,4 vs 14,9±0,6 km/h.) con una muy buenacorrelación para VO2, SR y S (0,80, 0,88 y 0,87 respectivamente). La diferencia entre mediasobtenidas en el test-retest de Conconi fue del 4% con un error típico de la media bajo. Elumbral de frecuencia cardiaca se detectó en el 91,3 % de los casos en el test retest.En conclusión el método de la frecuencia cardiaca, es válido y fiable para determinar el umbral anaeróbico en pruebas de campo con remeros.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-18T15:22:44Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 383807 bytes, checksum: d5cba31cfe0a6612fc10fba2b183efb5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-18T15:22:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 383807 bytes, checksum: d5cba31cfe0a6612fc10fba2b183efb5 (MD5) Previous issue date: 2004-12-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Os objetivos deste estudo foram: 1) verificar se a suplementação de creatina associada ou não à cafeína afetaria o peso e a composição corporal de ratos exercitados com saltos verticais intermitentes; 2) verificar se os protocolos de suplementação aguda ou crônica influenciariam a excreção de creatinina urinária dos animais exercitados e sedentários; 3) verificar se os protocolos de suplementação afetariam a performance do exercício e a resistência óssea; e 4) verificar se os protocolos de suplementação aguda ou crônica influenciariam a excreção de cálcio urinário dos ratos exercitados e sedentários. Os resultados foram apresentados em dois capítulos. Os resultados apresentados no capítulo 1 mostraram que o ganho de peso corporal apresentou-se reduzido (p<0,05) nos animais exercitados, independentes da suplementação. Os protocolos de suplementação não interferiram nos percentuais de água, gordura e proteína das vísceras e carcaça vazia, contudo, o programa de exercício reduziu a porcentagem de gordura da carcaça vazia. A excreção de creatinina urinária absoluta elevou-se após a ingestão aguda e crônica de creatina, independente do exercício, no entanto, a suplementação de creatina-cafeína não causou tal efeito (p>0,05). Ao contrário do esperado, o programa de exercício reduziu a excreção de creatinina absoluta na sexta semana. Ao normalizar os conteúdos de creatinina pelo peso corporal, observou-se aumento após a suplementação aguda nos grupos sedentário creatina (SC) e exercício sem suplemento (ESS), comparados ao grupo sedentário sem suplemento (SSS). Entretanto, após suplementação crônica, na sexta semana, a creatinina urinária relativa do grupo SSS foi maior que a do grupo ESS. Ao comparar os resultados após suplementação crônica com os após suplementação aguda observou-se que o conteúdo de creatinina urinária relativa do grupo SSS foi maior na sexta semana e o do grupo ESS foi maior na segunda semana. Os resultados apresentados no capítulo 2 mostraram que o tempo de execução das séries de exercício não foi afetado pelos diferentes protocolos de suplementação, no entanto, a ingestão de creatina-cafeína elevou a concentração de lactato sangüíneo após a quarta série de saltos em relação ao grupo sem suplemento. Contrariando a expectativa, os diferentes tipos de suplementação não afetaram os parâmetros ósseos analisados, todavia, o programa de exercício aumentou o comprimento, a espessura, o peso e a força de resistência à fratura óssea. A excreção de cálcio urinário aumentou (p<0,05) somente após a ingestão crônica de creatina-cafeína em relação aos grupos sem suplementos e creatina, independente do exercício. Concluiu-se que a suplementação de creatina, assim como a sua combinação com a cafeína, não interferiram no ganho de peso corporal e na composição de água, proteína e gordura da carcaça e vísceras dos animais, independentes do exercício. O programa de exercício, por sua vez, independente da suplementação, reduziu o ganho de peso corporal e o percentual de gordura na carcaça, mas não alterou o conteúdo de proteína e a retenção de água. As ingestões aguda e crônica de creatina elevaram os conteúdos de creatinina urinária absoluta, independentes do exercício; enquanto que o programa de exercício, independente da suplementação, reduziu a creatinina urinária absoluta na sexta semana. A suplementação de creatina não interferiu no conteúdo de creatinina urinária relativa na segunda e sexta semanas, independente do exercício; ao passo que o programa de exercício elevou a creatinina relativa na segunda semana e reduziu na sexta semana, independente da suplementação. A administração de creatina adicionada à cafeína não alterou a excreção de creatinina absoluta e relativa, independente do exercício. Animais suplementados com creatina-cafeína apresentaram maior concentração de lactato sangüíneo ao final da execução do esforço físico, em comparação à dos animais sem suplemento, apesar da performance não ter sido afetada pela suplementação. A suplementação crônica, mas não a aguda, de creatina-cafeína, independente do exercício, elevou a excreção de cálcio urinário. Nenhum protocolo de suplementação, independente do exercício, interferiu nos parâmetros ósseos analisados. No entanto, o programa de exercício empregado aumentou a força relativa de resistência à fratura óssea, assim como o comprimento, espessura e peso relativos do fêmur. A força de resistência à fratura óssea parece estar associada às alterações no comprimento, espessura e peso ósseo. / The aims of this study were: 1) to verify whether creatine supplementation associated or not with caffeine would affect the body weight and body composition of rats exercised with intermittent vertical jumps; 2) to verify whether the acute and chronic supplementation protocols would influence the urinary creatinine excretion of exercised and sedentary animals; 3) to verify whether the supplementation protocols would affect exercise performance and bone resistance; and 4) to verify whether the acute and chronic supplementation protocols would influence the urinary calcium excretion of exercised and sedentary animals. The results were presented in two chapters. The results exhibited in chapter 1 showed that body weight gain was reduc ed (p<0,05) in exercised animals, independent of supplementation. The supplementation protocols did not affect the composition of viscera and carcass, however, the exercise program reduced the percentage of fat in the carcass. The absolute creatinine excretion increased after acute and chronic ingestion of creatine, independent of exercise, however, creatine and caffeine supplementation did not cause such effect (p>0,05). The exercise program reduced absolute creatinine excretion at week six. When the content of urinary creatinine was normalized by body weight it was observed an increase after acute supplementation, week two, in animals from sedentary creatine (SC) and exercise without supplement (ESS) groups compared with that of sedentary without supplement (SSS). Nevertheless, after chronic supplementation, week two, the relative urinary creatinine from SSS was greater than that of ESS group. When the results of chronic supplementation were compared with those of acute supplementation, it was observed that the content of relative urinary creatinine of the SSS group was greater at week six and that of ESS group was greater at week two. The results presented in chapter 2 showed that the excretion of urinary calcium increased (p <0,05) just after the chronic ingestion of creatine -caffeine as compared to that of the groups without supplementation and creatine, independent of exercise. The time to perform the sets of jumps was not affected by the different supplementation protocols, however, creatine - caffeine ingestion elevated the concentration of blood lactate after the fourth set as compared to that of the groups without supplementation. The supplementation protocols did not affect bone parameters, nevertheless, the exercise program increased femur length, thickness, weight and resistance force to fracture. It was concluded that creatine supplementation as well as its association with caffeine did not affect body weight and the percentage of water, protein and fat in the carcass and viscera, independent of exercise. The exercise program, however, decreased body weight and the percentage of fat in the carcass, but no effect was observed in the percentage of protein and water. Acute and chronic creatine supplementation increased the absolute urinary creatinine content, independent of exercise and the exercise program decreased absolute urinary creatinine at week six, independent of supplementation. Creatine supplementation did not affect the content of relative urinary creatinine at weeks two and six, independent of exercise, however, the exercise regime increased relative urinary creatinine at week two and decreased at week six, independent of supplementation. Creatine supplementation associated with caffeine did not alter absolute and relative creatinine excretion, independent of exercise. Animals supplemented with creatine and caffeine exhibited a greater blood lactate concentration at the end of exercise performance compared with that of animals without supplement, although the performance was not affected by supplementation. The chronic creatine and caffeine supplementation enhanced the urinary calcium excretion, independent of exercise. None of the supplementation protocols affected the analyzed bone parameters, independent of exercise. However, the exercise regime increased the relative bone resistance to fracture as well as femur relative length, thickness and weight. The bone resistance to fracture appears to be associated with alterations in bone length, thickness and weight.

Neste trabalho, apresenta-se um estudo preliminar sobre problemas inversos com aplicação na identificação de parâmetros em biorreatores e transferência radiativa. A identificação se baseia na busca de soluções aproximadas a partir do critério dos mínimos quadrados. Para tal, métodos determinísticos implícitos são analisados e posteriormente utilizados, destacando-se o método de Levenberg-Marquardt. No caso do biorreator anaeróbico, discute-se brevemente a teoria acerca dos processos internos e, a partir da implementação do modelo matemático de Antonelli, considerada a solução exata do problema direto, procede-se com a adição de diferentes níveis de ruídos gaussianos e análise de seus efeitos na reconstrução dos parâmetros do modelo. Iniciando a estimação sempre pelos parâmetros corretos, conhecidos a priori, pode-se perceber que é possível proceder com a estimação destes quando a magnitude do erro é da ordem de 1%. No caso de perturbações maiores nos dados de saída do modelo, contudo, embora não seja possível estimar os parâmetros, a simulação continua confiáveis. No que tange à transferência radiativa, usa-se a solução em forma fechada em relação à variável espacial da equação íntegro-diferencial linear de Boltzmann pelo método das Ordenadas Discretas Analíticas como solução exata do problema direto. Investiga-se a eficiência do método de Levenberg-Marquardt na estimação dos parâmetros de albedo e grau de anisotropia em problemas de transporte de radiação. É possível concluir que bons resultados são obtidos na identificação do parâmetro de albedo, mas que o grau de anisotropia é mais suscetível às perturbações. / In this report, a preliminary study on the application of inverse problems in parameter estimation problems in transport of radiation and anaerobic bioreactors is presented. This estimation is based on the search of approximate solution to the inverse problem by the least squares criterion. Implicit deterministic methods are analyzed and subsequently used, mainly the Levenberg-Marquardt method. The anaerobic bioreactor theory is discussed and the mathematical model of Antonelli is considered the exact solution of the direct problem. After, the e ects of the addition of di erent levels of Gaussian noise on the reconstruction of the model parameters is analysed. Starting the estimation always by the correct parameters, known a priori, it is possible to verify that the correct estimation can be achieved when the magnitude of the error is 1%. In the case of larger errors in the model output data, however, although it is not possible to correctly estimate the parameters, the simulation remains reliable. In the case of transport of neutral particles, the closed solution of the linear integral-di erential Boltzmann equation obtained by the Analytic Discrete Ordinates method is considered as the exact solution of the direct problem. The e ciency of Levenberg-Marquardt method for estimating the albedo and degree of anisotropy is then investigated. It is possible to conclude that good results are obtained for the reconstruction of albedo, even with larger orders of error, but the degree of anisotropy is more susceptible to the perturbations.

LIMA, E. C. Remoção de sulfato em efluentes de curtume usando processo biológico. 2010. 106 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T16:55:36Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-04-17T17:10:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-04-17T17:10:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_eclima.pdf: 5731448 bytes, checksum: 3769e3c58030beebc0c41b178028623b (MD5) Previous issue date: 2010-08 / The research aimed to analyze the stability and efficiency of the anaerobic sulfate reduction applied to the treatment of effluent from a tannery. It was used two anaerobic reactors upflow anaerobic sludge blanket (UASB), with capacity of 3.0 liters, constant temperature of 29 + 2°C and hydraulic detention times of 12 and 24 hours. The reactors were operated with synthetic influent and then with real influent. First, synthetic influent was studied using DQO/SO4 -2 ratio of 1.4, 0.8 and 0.5. The results showed that DQO/SO4 -2 ratio of 0.8 showed the best removal efficiency of COD (87,8%) and removal of sulfate (38,7%). After, the reactor was fed with real influent and removals of COD ranged from 20.4 to 58.5% and removal of sulfate from 39.4 to 73.9% in the different phases of this study. The sulfide formed inside the reactor helped remove chromium present in the real influent from 39.7 to 77.6%. In all experiments the reactor was stable in the production of alkalinity and total volatile fatty acid concentration was maintained at adequate levels. The results showed that the use of the process of sulfate reduction in UASB reactors is presented as a promising alternative to pretreat effluents from tannery, to meet the release limits imposed by environmental agencies. / A dissertação teve como objetivo analisar a estabilidade e eficiência do processo anaeróbio de redução de sulfato aplicado ao tratamento de efluente de um curtume. Utilizaram-se dois reatores anaeróbios de manta de lodo e fluxo ascendente (UASB-Upflow Anaerobic Sludge Blanket), com capacidade de 3,0 litros, temperatura constante de 29+2ºC e tempo de detenção hidráulica de 12 e 24 horas. Os reatores operaram com afluente sintético e em seguida com afluente real. Inicialmente, com afluente sintético, foram estudadas as relações de DQO/SO4 -2 de 1,4; 0,8 e 0,5. Os resultados obtidos demonstraram que a relação DQO/SO4 -2 de 0,8 apresentou a melhor eficiência na remoção de DQO (87,8%) e remoção de sulfato (38,7%). Em seguida, o reator foi alimentado com afluente real e as remoções de DQO variaram de 20,4 a 58,5% e Sulfato de 39,4 a 73,9%, nas diferentes fases deste estudo. O sulfeto formado dentro do reator foi responsável pela remoção de 39,7 a 77,6% do cromo presente no afluente real. Em todos os ensaios o reator apresentou estabilidade na produção de alcalinidade total e a concentração de ácidos graxos voláteis se manteve em níveis adequados. Os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização do processo de redução de sulfato em reatores UASB apresenta-se como a alternativa promissora ao pré-tratamento de efluentes de curtume, visando a atender os limites de lançamento impostos pelos órgãos ambientais.

Neste trabalho, apresenta-se um estudo preliminar sobre problemas inversos com aplicação na identificação de parâmetros em biorreatores e transferência radiativa. A identificação se baseia na busca de soluções aproximadas a partir do critério dos mínimos quadrados. Para tal, métodos determinísticos implícitos são analisados e posteriormente utilizados, destacando-se o método de Levenberg-Marquardt. No caso do biorreator anaeróbico, discute-se brevemente a teoria acerca dos processos internos e, a partir da implementação do modelo matemático de Antonelli, considerada a solução exata do problema direto, procede-se com a adição de diferentes níveis de ruídos gaussianos e análise de seus efeitos na reconstrução dos parâmetros do modelo. Iniciando a estimação sempre pelos parâmetros corretos, conhecidos a priori, pode-se perceber que é possível proceder com a estimação destes quando a magnitude do erro é da ordem de 1%. No caso de perturbações maiores nos dados de saída do modelo, contudo, embora não seja possível estimar os parâmetros, a simulação continua confiáveis. No que tange à transferência radiativa, usa-se a solução em forma fechada em relação à variável espacial da equação íntegro-diferencial linear de Boltzmann pelo método das Ordenadas Discretas Analíticas como solução exata do problema direto. Investiga-se a eficiência do método de Levenberg-Marquardt na estimação dos parâmetros de albedo e grau de anisotropia em problemas de transporte de radiação. É possível concluir que bons resultados são obtidos na identificação do parâmetro de albedo, mas que o grau de anisotropia é mais suscetível às perturbações. / In this report, a preliminary study on the application of inverse problems in parameter estimation problems in transport of radiation and anaerobic bioreactors is presented. This estimation is based on the search of approximate solution to the inverse problem by the least squares criterion. Implicit deterministic methods are analyzed and subsequently used, mainly the Levenberg-Marquardt method. The anaerobic bioreactor theory is discussed and the mathematical model of Antonelli is considered the exact solution of the direct problem. After, the e ects of the addition of di erent levels of Gaussian noise on the reconstruction of the model parameters is analysed. Starting the estimation always by the correct parameters, known a priori, it is possible to verify that the correct estimation can be achieved when the magnitude of the error is 1%. In the case of larger errors in the model output data, however, although it is not possible to correctly estimate the parameters, the simulation remains reliable. In the case of transport of neutral particles, the closed solution of the linear integral-di erential Boltzmann equation obtained by the Analytic Discrete Ordinates method is considered as the exact solution of the direct problem. The e ciency of Levenberg-Marquardt method for estimating the albedo and degree of anisotropy is then investigated. It is possible to conclude that good results are obtained for the reconstruction of albedo, even with larger orders of error, but the degree of anisotropy is more susceptible to the perturbations.

Orientador: Roberto Alves de Oliveira / Coorientador: Luciano dos Santos Rodrigues / Banca: Israel José da Silva / Banca: Ana Cláudia Ruggieri / Resumo: A digestão anaeróbia é uma alternativa de baixo custo para o tratamento de águas residuárias de bovinocultura de leite. Neste estudo utilizou-se um sistema de tratamento, em escala piloto, composto primeiramente por um reator anaeróbio compartimentado (ABR) com duas câmaras (ABRc1 e ABRc2 com 451,9 L), seguido de um filtro aerado submerso (SAF de 160 L) e um reator de fluxo ascendente com manta de lodo anóxico (USBnox de 120 L) finalizando o tratamento de efluentes da bovinocultura leitera.O estudo foi dividido em três fases onde o sistema foi operado sob diferentes condições: TDH de 93,7 h e COV de 8,0 g DQOtotal/(L•d) no ABR na fase I. Na fase II foi incluído o pós-tratamento (SAF + USBnox), o TDH aplicado no sistema foi de 121,6 e 91,3 h com COV de 15 e 23 gDQOtotal/(L•d) na fase II e III, respectivamente. Nas três fases, o ABR demonstrou condições de estabilidade e na fase I obteve maiores remoções de DQO, N e P com TDH de 93.7 h. O sistema de tratamento (ABR-SAF-USBnox) obteve maior remoção de DQO, nitrogênio e fósforo na fase II, média de 81, 68 e 68%, respectivamente. As maiores remoções de nutrientes (Fe, Na, K, Ca, Mg, Zn, Cu, Mn) ocorreram na fase II, utilizando o pós-tratamento (SAF + USBnox). O sistema anaeróbico, aeróbio e anóxico apresentou uma estratégia eficaz para o tratamento de águas residuárias de bovinocultura de leite com alta concentração de matéria orgânica, nitrogênio, fósforo e micronutrientes, obtendo altas eficiências de remoção. / Abstract: Anaerobic digestion is a low-cost alternative for the treatment of wastewater from dairy cattle. In this study, a pilot scale treatment system was used; consisting of a two-chamber compartmentalized anaerobic reactor (ABRc1 and ABRc2 with 451.9 L), a submerged aerated filter (SAF of 160 L) and an anoxic upflow sludge blanket (USBnox of 120 L) for dairy cattle wastewater treatment. The study was divided into three phases where the anaerobic system was operated under TDH of 93.7 and OLR of 8.0 g CODtotal/(L•d) in phase I. Phase II and phase III included post-treatment (SAF + USBnox) and the HRT applied was 121.6 h and 91.3 h with OLR of 15 and 23 g CODtotal/(L•d), respectively. In the three phases, the ABR demonstrated stability conditions and in Phase I, it obtained greater removals of COD, N and P with HRT of 93.7 h. The treatment system (ABR + SAF + USBnox) obtained higher removal of COD, nitrogen and phosphorus in phase II, with a mean of 81, 68 and 68%, respectively. The highest removals of micronutrients (Fe, Na, K, Ca, Mn, Zn, Cu, Mg) occurred in phase II, using post-treatment (SAF + USBnox). The anaerobic, aerobic and anoxic system presented a versatile strategy for the treatment of dairy cattle wastewater with high concentration of organic matter, nitrogen, phosphorus and micronutrients, obtaining high removal efficiencies. / Mestre