Orientador: Daniel Barrera-Arellano / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T22:26:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Wada_JoeniKeikoAlves_M.pdf: 711749 bytes, checksum: 2913a29afcfdf083b0f89be6898744e1 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A cera de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum), consiste em uma mistura de ésteres de cera, triacilgliceróis, ácidos e álcoois graxos; e é obtida a partir da torta de filtro, um sub-produto nas indústrias processadoras de cana. Sendo o Brasil o maior produtor de cana-de-açúcar e maior exportador de açúcar do mundo, a quantidade de torta de filtro disponível para a produção de cera é bastante elevada. Desta maneira, a sua utilização contribuirá para o aproveitamento de um sub-produto na obtenção de um produto de alto valor agregado, as ceras. Além de possuir propriedades importantes para o uso em diversos setores da indústria, a cera de cana-de-açúcar constitui-se em uma importante fonte de álcoois graxos de cadeia longa, denominado ¿policosanol¿, o qual apresentou, em vários estudos, efeito hipocolesterolêmico, anti-plaquetário e anti-trombótico. Este projeto teve como objetivo principal a obtenção e purificação da fração de álcoois graxos de cadeia longa, através de um processo simplificado: (1) saponificação da cera de cana-de-açúcar clarificada e purificada; (2) extração com etanol anidro a quente para obtenção de ¿policosanol 50¿ e (3) purificação com acetona, para obtenção de ¿policosanol 90¿. As condições para a reação de saponificação da cera clarificada e purificada de cana-de-açúcar foram: relação cera:solução hidro-alcoólica de NaOH 2M de 1:1 (p/v); temperatura de 80ºC e tempo de 15 minutos. O processo de extração com etanol a quente, utilizando a relação cera saponificada: etanol de 1:5 (p/v) a 73°C/1hora, permitiu a obtenção de um produto com 50% de álcoois e rendimento de 38% em relação à cera clarificada e purificada. A purificação do ¿policosanol 50¿ com acetona (relação ¿policosanol 50¿:acetona de 1:10 (p/v) sob refluxo/30 min, seguido da filtração a quente), permitiu obter um produto com 90% de álcoois e rendimento de 17,4% / Abstract: Sugarcane wax (Saccharum officinarum) consists of a mixture of wax esters, triglycerides, fatty acids and fatty alcohols, and is obtained from sugarcane filter cake, a by-product of the sugar and alcohol industry. Being Brazil the greatest sugarcane producer and sugar exporting country, the amount of available filter cake for wax production is sufficiently high. Thus, the use of sugarcane filter cake will contribute for the utilization of a by-product in order to obtain a high value added products, the waxes. Besides its important properties which are applied in different industry sectors, the sugarcane wax is the important source of long chain fatty alcohols, called ¿policosanol¿, which have demonstrated in several studies, cholesterol-reducing, anti-platelet and anti-trombotic effects. The main objective of this project was to study the obtaining and purification process of the long chain fatty alcohol fraction, using a simplified method: (1) saponification of the clarified and purified sugarcane wax; (2) extraction with hot anhydrous ethanol to obtain the product called ¿policosanol 50¿ and (3) purification with acetone to obtain the product called ¿policosanol 90¿. The conditions for the saponification reaction of the clarified and purified sugarcane wax were: wax proportion: NaOH hydro-alcoholic solution of 2M of 1:1(w:v); temperature of 80°C/15 minutes. The extra ction process with hot ethanol, using the saponified wax proportion: ethanol of 1:5 (w:v) at 73°C/1hour, allowed to obtain a 50% alcohols and 38% yield product comparing to the clarified and purified wax. The purification of the ¿policosanol 50¿ with acetone extraction (proportion ¿policosanol 50¿: acetone of 1:10 (w/v) with 30min reflux, followed by a hot filtration), allowed to obtain a 90% alcohols and 17.4% yield product / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos

Ao empregar a teoria de controle para a dinâmica de uma estrutura, é possível projetar um observador potencialmente complexo que a partir da leitura de apenas um sensor estime o estado do sistema e determine os modos de vibração presentes. Este trabalho, no entanto, estuda o uso de filtros modais em controle de vibrações, com a motivação de que essa estratégia dependa de menos componentes eletrônicos. O objetivo é encontrar um filtro modal que possua alto desempenho em malha fechada mesmo com um número reduzido de sensores. Primeiramente foi desenvolvido o modelo dinâmico do sistema em malha aberta, com posterior otimização do filtro modal por meio do método do ponto interior. Depois, foi desenvolvido o modelo dinâmico do sistema em malha fechada. A seguir, um algoritmo genético otimizou o sistema de controle de vibrações seguindo duas metodologias. A primeira considera apenas as posições dos sensores como variáveis de otimização, enquanto a segunda leva em consideração não só as posições dos sensores como também os ganhos do filtro modal e o ganho de retroalimentação de velocidade. Os resultados do estudo do sistema em malha aberta mostram que se trata se um problema de otimização não-convexa, mas todas as tentativas levaram a crer que o mínimo global tenha sido encontrado para a função objetivo proposta, baseada no desvio quadrático da função de resposta em frequência do filtro modal com relação a uma referência pré-estabelecida. Os resultados do estudo do sistema em malha fechada mostram que considerar as posições e os ganhos como variáveis de otimização levam a um filtro modal mais conveniente do que o que é obtido levando-se em consideração apenas as posições. Finalmente, a partir da interpretação dos resultados, conclui-se que mesmo com um filtro modal composto por 5 sensores é possível ainda desenvolver um sistema de controle de vibrações que seja de fase mínima. Apesar de existir spillover de observação do ponto de vista de um filtro modal, nota-se que todos os modos estão em fase, o que acaba por ser até benéfico para o sistema de controle de vibrações. / The control systems theory may be applied to structural dynamics in order to design a potentially complex observer which is able to estimate the system\'s state from the readings of a sole sensor. This work, though, focused on the application of modal filters in vibration control based on the premise that this strategy will require a simpler hardware. The main target consists of finding a modal filter which can deliver high performance in vibration control despite being composed of a reduced number of sensors. In the first step, a dynamic model of a modal filter on a cantilever beam was developed, followed by an optimization carried on with the interior-point method. Then, the dynamic model of the closed-loop cantilever beam was developed aftwerwards. However, this time a genetic algorithm was used as the optimization method instead, with two methodologies being employed. While the first one considered only the placement of the sensors, the second one also takes into consideration the modal filter gains and the negative velocity feedback gain. The results yielded by the open-loop cantilever beam analysis showed that it is a non-convex optimization problem. However, all of the attempts support the belief that the global minimum has been found in the sense of the proposed objective function, which was based on the quadratic error between the frequency response function (FRF) of the modal filter and an idealized FRF used as reference. The results yielded by the closed-loop system optimization showed that it is more convenient to consider as optimization variables not only the placement of the sensors, but also their gains and the negative velocity feedback gain. Finally, after pondering over the obtained results, it has been concluded that the observation spillover resulting from a modal filter composed of a reduced number of sensors may be turned to the vibration control system\'s favour by means of optimization. The minimal-phase modal filter composed of 5 sensors found in this work stands out as the most notable example in this work, being able to guarantee stability for the first 12 modes since all of them are in-phase.

Submitted by Cássia Santos (cassia.bcufg@gmail.com) on 2016-10-13T15:45:24Z No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Silva (jtas29@gmail.com) on 2016-10-14T19:58:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-14T19:58:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Daniela Cristina Vinhal - 2016.pdf: 4607774 bytes, checksum: 60991eb50ad135a43a5bb84902551bba (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / In Brazil, the estimates for the year 2016 point to approximately 596,000 new cases of skin cancer, being mostly related to exposure to ultraviolet radiation. According to current consensus, such damage can be minimized by prophylactic use of sunscreens. This way, this study proposes the planning, synthesis, structural characterization and toxicological assessment of a new candidate compound to organic sunscreen, LQFM184 (20). The structural planning was based both on molecular similarity in chemical action triazine derivatives (10, 11 and 13), cinnamic (4) and LQFM048 (14), with the starting compound (E)-2-cyano-3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)acrylamide (18) which was produced from vanillin. In addition, LQFM184 (20) compound has molecular weight 729.65 Daltons and the synthetic route proposal consisted of two stages, 53% overall yield, which were performed under the scope of green chemistry. All the synthesized compounds were characterized by techniques of nuclear magnetic resonance, infrared, mass, ultraviolet and fluorescence. From the spectrophotometric absorption technique it was identified that LQFM184 (20) compound had two peaks of maximum absorption (λmax.) 306 nm in the region of UVB and 344 nm for UVA and molar absorptivity (ε) whose values were above 104 M-1 cm-1. As to the technique of cyclic voltammetry LQFM184 (20) compound was stable considering the applied potential and when under an atmosphere of synthetic air showed a weight loss of ~14% in the range of 250°C, characterized as a stable compound at high temperatures. From the in vitro evaluation by the spectrophotometric method described by Mansur it presented Solar Protection Factor (SPF) equal to 3.69 for the UVB. Moreover, the compound does not promote irritation or serious damage when in contact with rabbit cornea cells SIRC and was classified in category 4 of the GHS system as OECD 423, low toxicity. At the end of this work it is possible to observe that the proposed synthetic route to obtain the LQFM184 (20) compound was effective, given the obtained high yields, laborious and low cost steps as well as promising profile sunscreen. / No Brasil, as estimativas para o ano de 2016 apontam para a ocorrência de, aproximadamente, 596 mil casos novos de câncer de pele, sendo em sua maioria relacionados com a exposição à radiação ultravioleta. Segundo consenso atual, tais danos podem ser minimizados através do uso profilático de protetores solares. Neste sentido, o presente trabalho propôs o planejamento, a síntese, a caracterização estrutural e a avaliação toxicológica de um novo composto candidato a fotoprotetor orgânico, o LQFM184 (20). O planejamento estrutural baseou-se tanto na semelhança molecular quanto na ação química de derivados triazínicos (10, 11 e 13), cinâmicos (4) e do LQFM048 (14), tendo como partida o composto (E)-2-ciano-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil)acrilamida (18) que foi produzido a partir da vanilina. O composto LQFM184 (20) apresentou peso molecular de 729,65 Daltons e a rota sintética proposta constituiu-se por três etapas com rendimento global de 53%, das quais foram realizadas sob o âmbito da química verde. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados através das técnicas de ressonância magnética nuclear, infravermelho, massas, ultravioleta e fluorescência. O composto LQFM184 (20) apresentou dois picos de absorção máxima (λmáx.), sendo 298 nm na região da UVB e 334 nm na UVA, além de coeficiente de absortividade molar (ε) acima de 104 M-1 cm-1. Quanto à voltametria cíclica o composto LQFM184 (20) manteve-se estável frente aos potenciais aplicados e quando exposto à atmosfera de ar sintético apresentou uma perda de massa de ~14% na faixa de 254°C, caracterizando-o estável sob temperaturas elevadas, visto que seu ponto de fusão ocorre em 147ºC. A partir da avaliação in vitro pelo método espectrofotométrico descrito por Mansur o mesmo apresentou Fator de Proteção Solar (FPS) igual a 3,69 para a UVB. Além disso, o composto não promove irritação ocular ou lesões oculares graves quando em contato com células de córnea de coelho SIRC e foi classificado na categoria 4 do sistema GHS conforme OECD 423, de baixa toxicidade. Ao término deste trabalho podemos observar que a rota sintética proposta para a obtenção do composto LQFM184 (20) se mostrou eficaz, face aos altos rendimentos obtidos, etapas pouco laboriosas e de baixo custo, bem como promissor perfil fotoprotetor.

A ciência na qual se estuda a deformação de um fluido no qual é aplicada uma tensão de cisalhamento é conhecida como reologia e o equipamento utilizado para a realização dos ensaios é chamado de reômetro. Devido a impraticabilidade de uso de reômetros comerciais, diversos pesquisadores desenvolveram reômetros capazes de analisar suspensões de macropartículas, baseados nos mesmos princípios de funcionamento dos equipamentos já existentes. Em alguns casos, a medição do torque do motor é realizada pela aquisição da tensão, uma vez que esta é proporcional ao torque. Entretanto, para melhor compreensão do resultado e para evitar a possibilidade de conclusões precipitadas, vê-se necessária correta interpretação do sinal elétrico, precisando avaliar qual frequência do sinal é relevante para o ensaio e, também, qual a melhor taxa de amostragem. Além da aquisição, para que o ensaio reológico seja realizado com precisão, é indispensável ótimo controle da taxa ou tensão do motor e uma alternativa é a utilização de um servomotor e um servoconversor. No caso desse ser comercial é essencial saber configurá-lo. Para facilitar o usuário leigo, alguns pesquisadores desenvolveram softwares para controle do equipamento e análise dos dados. Assim, o presente trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para compreender o sinal aquisitado de um reômetro servo controlado e desenvolvimento do software de análise para o tratamento dos dados obtidos a partir de ensaios reológicos. Verificou-se a melhor configuração do servocontrolador, a melhor taxa de amostragem, de no mínimo 20 amostras/segundo, e, também, desenvolveu-se um filtro digital passa-baixa do tipo FIR para remover a frequência indesejada. Além disso, foi desenvolvido um software utilizando uma rotina em Matlab e uma interface gráfica do usuário (Graphical User Interface - GUI), para o pós-processamento dos dados para auxiliar o usuário leigo no tratamento e interpretação do resultado, que se mostrou eficaz. / Rheology is the study of the behavior of material in fluid state. Rheometer is the equipment used to perform rheological measurements. Because of the impracticability of commercial rheometer, many researchers have developed rheometer able to analyze macro particles suspension, based on the principle of operation of the existing equipment. In some cases, measurement of the motor torque is performed by acquiring voltage signal, since is proportional to torque. However, for better understanding of the rheological results, it is necessary to understand the electrical signal, evaluating which signal frequency is relevant and what is the best sample rate. In addition, for an accurate rheological testing, it is essential a precise control of the shear rate or shear stress of the motor and a good alternative is the use of a servomotor and a drive. In the case of the drive being commercial, it is essential to know how to configure it. To turn rheometer user-friendly, some researchers have developed software to control the equipment and to analyze data. Thus, this dissertation propose a methodology to understand the electrical signal of a servo controlled rheometer and development of analysis software to process the data obtained from rheological tests. It has been found the best configuration of the servo drive, minimum sampling rate of 20 samples/second, and development of a low pass digital filter to remove unwanted frequency. In addition, was developed a software using a Matlab routine and a Graphical User Interface (GUI) to assist the user in the processing and interpretation of the result.

Câmeras embarcadas em sistemas robóticos móveis com sensoriamento visual geralmente são afetadas pelo movimento de seu suporte quando é necessária a aquisição de imagens com alta confiabilidade. Algumas câmeras disponíveis no mercado já estão equipadas com sistemas de estabilização de imagens, implementados nas lentes da câmera ou no sensor de imagem. Esses sistemas são relativamente caros para serem instalados em sistemas robóticos móveis aéreos ou terrestres de pequeno porte. Outro conceito que tem sido utilizado para alcançar a estabilização consiste em adotar sensores inerciais, algoritmos de visão computacional e aplicação de filtros digitais para estimativa e suavização de movimento. Esta dissertação tem por finalidade apresentar um sistema de estabilização digital de vídeo em conjunto com um acelerômetro para detectar movimentos da câmera. Considera-se que a câmera está instalada sobre plataforma instável ou em veículo em movimento, assim, utiliza-se filtragem robusta para minimizar o efeito da vibração sobre a câmera. Vários experimentos são realizados adicionando vibração em vídeo por meio de simulações em computador. Considera-se também experimentos em ambiente real com a câmera montada em um suporte dentro de um veículo em movimento. A principal contribuição deste trabalho é a realização de um estudo comparativo para analisar a vantagem de se usar uma abordagem robusta entre os métodos de filtragem comumente utilizados em sistemas de estabilização de vídeo. / Embedded cameras in robotic systems usually are susceptible to movements of your basis. The measurements can be affected mainly when they should obtain high performance in actual applications. Although some cameras available on the market are already equipped with an optical image stabilization system, implemented either in the camera lenses or in the image sensor. They are usually expensive to be installed into small aerial or land robotic systems. This dissertation presents a video stabilization system coupled with an accelerometer for motion detection at an unstable platform. It is embedded in a vehicle. Robust filtering is used to minimize vibration effects on the camera. Several experiments were performed, adding either vibrations via computer simulations and taking images from the camera with the vehicle moving. The main contribution of this work is the accomplishment of a comparative study to analyse the advantages of applying a robust approach among others filtering methods that frequently are used to video stabilizing systems.

Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma nova técnica de pré-processamento de imagens mamográficas digitais para melhorar o desempenho dos esquemas computacionais de auxílio ao diagnóstico (CAD) e para auxiliar na detecção precoce do câncer de mama. O método proposto efetua uma restauração nas imagens mamográficas utilizando, em uma primeira etapa, a transformada de Anscombe e o filtro de Wiener para redução do ruído quântico. Posteriormente, é utilizado o filtro inverso da função de transferência de modulação (MTF) do sistema de imagem para realce das estruturas de interesse na mamografia, como as microcalcificações, que podem ser um indicativo de câncer de mama em seu estágio inicial. Imagens mamográficas restauradas pelo método proposto foram utilizadas na avaliação de um esquema CAD para detecção automática de microcalcificações. Os resultados mostraram que o desempenho do esquema CAD apresentou uma melhora significativa quando imagens restauradas foram utilizadas, mesmo para imagens de mamas densas, que resultam normalmente em baixa taxa de detecção devido ao baixo contraste. / This work aims to developing a new technique for pre-processing digital mammographic images in order to improve the performance of computer aided-diagnosis schemes (CAD) and to assist in early detection of breast cancer. The proposed method performs a restoration in mammographic images using in a first step, the Anscombe transform and Wiener filtering to reduce image quantum noise. Subsequently, it was used the inverse modulation transfer function filtering (MTF) considering the imaging system to enhance structures of interest in mammography, such as microcalcifications, which may be an indicative of breast cancer in its early stage. Mammographic images restored by the proposed method were used in the evaluation of a CAD scheme for automatic detection of microcalcifications. The results showed that the performance of the CAD scheme had a significant improvement when restored images were used, even for images of dense breasts, which often results in low detection rate due to low contrast.

Este trabalho procurou contribuir na busca por informações das características de tratabilidade de lixiviados de diferentes aterros sanitários do interior de São Paulo, e estabelecer correlações entre parâmetros analisados. As coletas foram realizadas nos aterros sanitários de: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva e Votorantim. O experimento foi conduzido a 30ºC, em dois filtros biológicos anaeróbios operados em batelada sequencial, com capacidade de tratamento de 8 L de lixiviado cada e biomassa imobilizada em suportes de poliuretano inoculados com lodo do fundo de uma das lagoas de lixiviados do aterro de São Carlos-SP. Os filtros operados simultaneamente eram idênticos e foram, alimentados com os lixiviados. O monitoramento do reator foi realizado por meio da caracterização físico-química do afluente e efluente de cada ciclo de batelada e dois perfis temporais. Foi realizada a caracterização do lodo, que apresentou morfologias microbianas pertinentes ao tratamento anaeróbio. A caracterização do lixiviado de São Carlos apresentou sólidos totais de 14,5 g/L e sólidos totais voláteis de 5,1 g/L, nitrogênio amoniacal de 2.411 mg/L e nitrato de 115,5 mg/L. Além disso, apresentou resultados mais elevados para DQO (bruta 3.940 mg/L e filtrada 3.565 mg/L); entretanto apresentou características recalcitrantes ao tratamento anaeróbio, assim como os lixiviados de Araraquara, Rio Claro e Ribeirão Preto. Nos tratamentos dos lixiviados de Catanduva e Votorantim a eficiência de remoção de DQO foi de aproximadamente 30%. Com exceção do lixiviado de Catanduva, o nitrogênio amoniacal esteve presente em todos os lixiviados em altas concentrações, representando cerca de 80% do nitrogênio total e refletindo na alcalinidade total. A concentração de metais estava dentro dos valores máximos permitidos pela Resolução no. 430/2011 do CONAMA. A população de coliformes totais manteve-se estável (de 2,3 x \'10 POT.5\' para 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL) no lixiviado de São Carlos, no entanto, em todos os demais tratamentos, os coliformes totais e termotolerantes foram removidos totalmente, demonstrando a eficiência do tratamento em filtro anaeróbio para estes parâmetros. Os lixiviados de aterros jovens apresentaram algumas características de aterros velhos, o que sugere que eles passaram rapidamente para a fase metanogênica. A implementação de filtros biológicos nos aterros sanitários torna-se uma alternativa de pré-tratamento em municípios com número reduzido de habitantes e baixa vazão de lixiviado, sendo possível dimensionar o filtro biológico e viabilizar o tratamento. / The present study intends to contribute in the research for information about anaerobic treatability of leachates from different landfills in the country part of São Paulo State, and also to establish correlation among analyzed parameters. Leachates were collected in landfills from different cities: São Carlos, Araraquara, Rio Claro, Ribeirão Preto, Catanduva and Votorantim. Experiments were carried out in 30ºC, in two anaerobic biological sequencing batch filters, with capacity for treating 8 L of leachate and immobilized biomass in polyurethane supports inoculated with sludge from one of the São Carlos landfill leachate reservoir. Filters are identical and were operated simultaneously a filled with leachates from the places mentioned above. Reactors monitoring was performed by through physicochemical characterization of the influent and effluent of each batch cycle, and two temporal profiles. Characterization of the sludge was performed and showed microbial morphologies pertinent to anaerobic treatment. Characterization of the leachates from São Carlos showed total solids of 14,5 g/L and total volatile solids of 5,1 g/L, ammonia nitrogen of 2.411 mg/L and nitrate of 115,5 mg/L. Furthermore depicted high results of COD (gross 3.940 mg/L and filtered 3.565 mg/L); however presented recalcitrante behavior to anaerobic treatment such as the leachates of Araraquara, Rio Claro and Ribeirão Preto. The treatment of leachates from Catanduva and Votorantim presented removal efficiency of COD of approximately 30%. Except for leachate of Catanduva, the ammonia nitrogen was present in high concentrations from all the leachates representing about of 80% of the total nitrogen. These high concentrations of ammonia nitrogen reflected in the total alkalinity. The metals concentration was within the maximum values allowed by Resolution number 430/2011 of CONAMA. In the leachates of São Carlos, the population of total coliforms remained stable (of 2,3 x \'10 POT.5\' to 1,1 x \'10 POT.5\' NMP/100 mL), however, in all other treatments, the total coliforms and thermotolerant coliforms were fully removed, demonstrating the efficiency of treatment in anaerobic filter for such parameters. The leachates of young landfills presented some characteristics of old landfills, suggesting that it passed quickly to metanogenic phase. The implementation of biological filters in landfills would be an alternative as a pretreatment in \"young\" landfills, with few inhabitants and low leachate flow, making it possible to measure the biological filter and facilitating treatment.

Os efluentes gasosos industriais têm sido tradicionalmente tratados por processos físico-químicos, como lavadores, adsorção, condensação e oxidação. Embora essas técnicas tenham altas eficiências, a necessidade de adição de produtos químicos e a substituição do adsorvente resulta em custo de operação relativamente alto quando comparados com técnicas de tratamento biológico. O objetivo deste trabalho foi: aprimorar uma unidade experimental de biofiltração para depuração de uma corrente gasosa contendo \'H IND.2\'S\' utilizando como material suporte a espuma de poliuretano, analisar a fluidodinâmica do leito através de ensaios de perda de carga em função da vazão de ar e da umidade do leito e analisar o desempenho do biofiltro na depuração do \'H IND.2\'S\' com o aumento progressivo da concentração de entrada. O biofiltro foi construído com uma coluna de acrílico, dividida em 3 módulos, 2 com 13 cm de altura e um central com 50 cm, totalizando uma altura do leito de 76 cm e o diâmetro interno era de 5,2 cm. Nas extremidades superiores e inferiores do biofiltro foram acoplados módulos para a distribuição e captação da corrente gasosa e também para a recirculação da fase líquida. O inóculo utilizado foi lodo de uma unidade de lodos ativados, que trabalha como pós-tratamento de um reator UASB tratando esgotos domésticos. A adaptação do inóculo foi realizada por 7 dias com tiossulfato e 7 dias com o \'H IND.2\'S\'. As concentrações médias de sulfeto estudadas foram subdivididas em sete fases com concentrações médias de 141, 271, 514, 532, 581, 878 e 1303 ppm. A vazão utilizada foi de 100 L/h resultando em um tempo de detenção de aproximadamente 58 segundos. As perdas de carga obtidas no sistema foram inferiores a 0,8.\'10 POT.-2\' mca. A espuma de poliuretano se apresentou um bom meio suporte para a fixação dos microrganismos. O lodo ativado se apresentou um bom inóculo para o tratamento de \'H IND.2\'S\' por necessitar de um curto período de tempo para sua adaptação. A eficiência média do biofiltro se manteve acima dos 96%. A umidade do leito se manteve acima de 92%, atingindo uma capacidade de eliminação máxima (ECmáx) de aproximadamente 155 g/\'M POT.3\'.h e uma capacidade de eliminação ótima (ECótimo) de aproximadamente 139 g/\'M POT.3\'.h. O principal produto da degradação do \'H IND.2\'S\' encontrado foi o enxofre elementar. / Traditionally the industrial waste gases have been treated by physical-chemical processes, such as scrubbers, absorption, condensation and oxidation. Although these techniques presented great efficiency, the need to add chemical products and the replacement of adsorbent results in relatively high operational costs compared to biological treatment techniques. The objective of this study is to improve an experimental biofiltration unit to remove air steam containing \'H IND.2\'S\', using polyurethane foam as filter bed, to analyze the bed dynamic flow through pressure drop and the bed moisture, and to analyze the biofilter behavior during the \'H IND.2\'S\' depuration with the progressive increase of input concentration. The bio-filter has an acrylic column, divided into 3 parts, from which two are 13 cm high and the central one is 50 cm high, adding up to a 76 cm high column with an inner diameter of 5.2 cm. Modules were attached on the top and bottom biofilter extremities to distribute and collect the air stream and also to recirculate the liquid phase. The inoculum used was a sludge from a activated sludge unit, which works as post-treatment for domestic sewer treated by a UASB reactor. The inoculum acclimatizing was done for 7 days with thiosulphate and 7 days with \'H IND.2\'S\'. The studied measured hydrogen sulphide concentrations were divided into seven average concentration levels, which are 141, 271, 514, 532, 581, 878 e 1303 ppm. The used ratio was 100 L/h resulting in hydraulic retention time of approximately 58 seconds. The head losses obtained in the system were below 0.8 \'10 POT.-2\' mca. The polyurethane foam presented to be a good support manner to the microorganisms attach. The activated sludge presented to be a good inoculum for the treatment of \'H IND.2\'S\' because it required a short time to adapt. The average efficiency of the biofilter kept above 96% and the bed humidity above 92%, reaching the maximum elimination capacity (ECmáx) of approximately 155 g/\'M POT.3\'.h and a optimum elimination capacity of approximately 139 g/\'M POT.3\'.h. The main \'H IND.2\'S\' degradation product found was the elemental sulfur.

Os filtros de fibras flexíveis são módulos de filtração direta cujo leito filtrante é formado por micro fibras de poliamida, permitindo altas eficiências de remoção de sólidos suspensos, e aplicação de altas taxas de filtração. O presente estudo avaliou tal configuração de filtro utilizando fibras de algodão mercerizado e poliéster na forma de fios. Foram realizados testes de resistência dos fios a meios com características químicas distintas - alcalino, ácido e com cloro residual. Foi realizada caracterização das fibras estudadas através de Microscopia Óptica e Microscopia Eletrônica de Varredura. Foram construídos 4 filtros com diâmetro interno de 28 mm, e porosidade 67% (algodão), e 75% (poliéster), sendo 2 filtros constituídos de fibras de algodão mercerizado - comprimento de leito 60 e 100 cm; e 2 filtros constituídos de fibras de poliéster - comprimento de leito 60 e 100 cm. Foi utilizada para alimentação dos filtros água sintética de turbidez 7,7 ± 0,3 uT, e cor aparente 97 ± 5,0 uC, e realizada coagulação in-line com 22,5mg/L e 15 mg/L (este último valor somente para os filtros de 100 cm) de sulfato de alumínio. Foram avaliadas taxas de filtração de 40, 60, 80, 100 e 120 m/h. Os limites de turbidez estabelecidos para o filtrado foram de 1 e 2 uT. Os filtros de fibras flexíveis de algodão mercerizado e poliéster de leito 60 cm só conseguiram atingir os limites de turbidez até taxa de 80 m/h. Os filtros de leito 100 cm atingiram os limites satisfatoriamente em todas as taxas de filtração. Os filtros de poliéster obtiveram carreiras de filtração mais longas do que as obtidas pelos filtros de algodão, além de apresentarem perdas de carga menores. Exceto para taxa 40 e 60 m/h para o filtro de algodão mercerizado, todas as outras taxas em ambos os filtros obtiveram desempenhos melhores (carreiras de filtração longas, e filtrado de melhor qualidade) com dosagem menor de coagulante. Esse estudo mostrou potencial no uso das fibras de algodão mercerizado e poliéster nos filtros de fibras flexíveis aplicados em tratamento de água para abastecimento. Sugere-se estudos avançados para aplicação no Brasil de tal tecnologia. / The flexible fiber filters are direct filtration modules which filter media is made of polyamide micro fibers, obtaining high solids removal efficiency, and high filtration rates. This study evaluated the performance of the filter using mercerized cotton and polyester fibers. Tests of fibers resistance due to alkaline, acid and chlorinated environments were realized at the present research. The fibers were also analyzed by means of Optic and Scanning Electronic Microscopy. Four field-scale filters with an internal diameter of 28mm, porosity of 67% (cotton), and 75% (polyester) were installed; two of them made of mercerized cotton fiber- high of 60 and 100 cm; and two made of polyester fiber - high of 60 and 100 cm. A synthetic water was used as influent - turbidity 7,7 ± 0,3 uT, and color 97 ± 5,0 uC. In-line coagulation was used with 22,5 mg/L and 15 mg/L (this last value was only applied on 100cm length filters) of aluminium sulfate. The filtration rates studied were 40, 60, 80, 100 e 120 m/h. The turbidity limits were 1 e 2 uT. The 60 cm high flexible fiber filter made of mercerized cotton and polyester only could work under the established turbidity limits until 80 m/h. The 100 cm high flexible fiber filter could work well in all the filtration rates. The flexible fiber filter made of polyester obtained longer filtration times, and lower pressure drop comparing to the flexible fiber filter made of mercerized cotton. Except for filtration rates of 40 e 60 m/h which mercerized cotton filter, in all the rates for both fiber filters, the lower coagulant dosage demonstrated better results - longer filtration times, and better quality in the effluent. This study indicated the potential of using flexible fiber filter made of mercerized cotton and polyester in water treatment. It is suggested advanced studies for this technology application in Brazil.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-01-10T11:02:38Z No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2017-01-31T11:21:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-31T11:21:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 deborademartinesilva.pdf: 1886712 bytes, checksum: 5ecc4d3526d4a3d4a1302e9997a870da (MD5) Previous issue date: 2016-10-03 / O objetivo nesse estudo foi avaliar a influência da aplicação de filtros em imagens de tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC), de diferentes resoluções, obtidas para diagnóstico de fraturas radiculares verticais (FRV) mésio-distais, associadas a dentes com pinos metálicos. Quarenta dentes foram tratados endodonticamente e vinte receberam pinos metálicos. Dez dentes sem pino e dez dentes com pino foram submetidos à FRV no sentido mésio-distal. A amostra foi submetida a radiografias periapicais e a exames de TCFC com voxel de 0,25 e 0,30 mm. Com o objetivo de reduzir a influência do artefato metálico nas imagens tomográficas, as mesmas foram avaliadas com e sem a aplicação de filtros (“Sharpen” e “Hard”). As imagens foram avaliadas por dois radiologistas que deveriam identificar a presença da FRV. Valores de acurácia (curva ROC) para as diversas variáveis foram comparados por meio de análise de variância e teste t. Não foi observada diferença entre as imagens com e sem a aplicação dos filtros (p = 0,860). Imagens obtidas com voxel de 0,25 mm foram mais acuradas (p = 0,001). A presença do pino metálico reduziu a acurácia do diagnóstico de FRV (p = 0,001) e as imagens tomográficas mostraram resultados superiores quando comparadas à radiografia periapical (p = 0,005). Pode-se concluir que a presença de pino metálico e o tamanho do voxel interferem significativamente no diagnóstico de FRV. Independente da formação de artefatos metálicos associados aos pinos metálicos, a aplicação de filtros não melhorou o diagnóstico. Para FRV mésio-distais, as imagens de TCFC são superiores às periapicais. / The aim of this study was to evaluate the influence of applying filters in cone beam computed tomography (CBCT) images at different resolutions. These CBCT images were obtained for diagnosing mesiodistal vertical root fractures (VRF) in teeth with metal posts. Forty teeth were treated endodontically, and twenty received metal posts. Ten teeth without posts and ten teeth with posts were subjected to VRF in the mesiodistal direction. The sample was submitted to periapical radiographs and CBCT exams with a voxel of 0.25 and 0.30 mm. In order to reduce the influence of the metal artifact in the CT images, the teeth were evaluated with and without the application of filters ("Sharpen" and "Hard"). The images were evaluated by two radiologists who had to identify the presence of VRF. Accuracy values (ROC curves) for the different variables were compared using an analysis of variance and t-test. No difference was observed between images with and without filter application (p = 0.860). Images obtained with a 0.25 mm voxel were more accurate (p = 0.001). The presence of the metal post reduced the accuracy of the diagnosis of VRF (p = 0.001), and the CT images showed superior results compared to periapical radiographs (p = 0.005). It can be concluded that the presence of a metal post and the voxel size significantly interfere with the diagnosis of VRF. Independent of the formation of metal artifacts associated with metallic cores, applying filters did not improve the diagnosis. For mesiodistal VRF, the CBCT images are superior to the periapical radiographs.