Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:08:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322018.pdf: 3080331 bytes, checksum: 0f2beaa5381989809cf52a783a697387 (MD5) Previous issue date: 2013 / O aumento exponencial da atividade humana nas áreas de agricultura e o uso intensivo de agrotóxicos tem provocado impacto negativo na qualidade das águas subterrâneas e superficiais. É crescente o número de casos de detecção de resíduos de agrotóxicos em amostras de água coletadas próximas a áreas agrícolas e até mesmo em mananciais utilizados para a captação de água para consumo humano. A pressão por parte da regulamentação legal, a escassez e o aumento da demanda por água de qualidade tem incentivado a busca por tecnologias efetivas quanto à remoção de agrotóxicos em águas de abastecimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a retenção dos agrotóxicos metomil, carbofurano e carbaril por membranas comerciais de nanofiltração e osmose inversa. Neste estudo foram utilizadas três membranas comerciais de nanofiltração (NF90-DowFilmtec®, NF270-DowFilmtec® e CK-GEOsmonics®) e três membranas de osmose inversa (SG-GEOsmonics®, HR-Koch Membrane System® e CE-GEOsmonics®) sendo compostas de poliamida e acetato de celulose. Foram levadas em consideração diferentes pressões de trabalho (entre 8 e 30 bar) e qualidade de água de alimentação (superficial com e sem pré-tratamento) com concentração inicial de 50 µg.L-1 para cada agrotóxico. Os melhores resultados de remoção dos agrotóxicos foram obtidos para o carbofurano, tanto para os ensaios de nanofiltração quanto para a osmose inversa. Para as membranas de nanofiltração as remoções médias do carbofurano foram de 94,3%, 88,5% e 29,6% para NF90, NF270 e CK, respectivamente. Quanto às membranas de osmose inversa, remoções médias de 93,2%, 95,1% e 75,2% para SG, HR e CE, respectivamente. Para os agrotóxicos metomil e carbaril as membranas NF90 de nanofiltração e HR de osmose inversa foram as que apresentaram as maiores remoções com eficiências de 63,3% (NF) e 92,7% (OI) para o metomil e 78,6% (NF) e 94,7% (OI) para o carbaril. A composição das membranas foi determinante no desempenho das mesmas, com menores rendimentos para as membranas compostas por acetato de celulose em comparação às membranas de poliamida. De forma geral, concluiu-se que as membranas de poliamida de osmose inversa (SG e HR) foram mais efetivas quanto à retenção dos agrotóxicos do que as membranas de poliamida de nanofiltração (NF90 e NF270). Porém, considerando uma escala comercial, a membrana NF90 poderia ser considerada uma alternativa viável visto as elevadas retenções dos agrotóxicos e produção de fluxo de permeado <br> / The exponential increase of human activity in agriculture and the intensive use of pesticides have caused a negative impact on the quality of groundwater and surface water. Is growing the number of cases of detection of pesticide residues in water samples collected near agricultural areas and even fountains used for the abstraction of water for human consumption. The pressure from legal regulations, shortages and increased demand for quality water has encouraged the search for effective technologies in the removal of pesticides in drinking water. The aim of this study was to evaluate the retention of the pesticides methomyl, carbofuran and carbaryl by commercial membranes of nanofiltration and reverse osmosis. In this study we used three commercial nanofiltration membranes (DowFilmtec ®-NF90, and NF270-DowFilmtec ® CK-GEOsmonics ®) and three reverse osmosis membranes (SG-GEOsmonics ®, HR-Koch Membrane System ® and CE-GEOsmonics ®) composed of polyamide and cellulose acetate. Were considered different pressures (between 8 and 30 bar) and quality of feedwaters (surface with and without pre-treatment) with initial concentration of 50 µg.L-1 for each pesticide. The best results for removal of pesticides carbofuran were obtained for both assays to nanofiltration and for reverse osmosis. For nanofiltration membranes average removals of carbofuran were 94.3%, 88.5% and 29.6% for NF90, NF270 and CK, respectively. Regarding reverse osmosis membranes, averages removal were 93.2%, 95.1% and 75.2% for SG, HR and CE, respectively. For the pesticides methomyl and carbaryl the membranes NF90 of nanofiltration and HR of reverse osmosis were those that showed the highest removal efficiencies of 63.3% (NF) and 92.7% (RO) for methomyl and 78.6% (NF) and 94.7% (RO) for carbaryl. The membrane composition was determinant in the performance of membranes with lower efficiency for cellulose acetate membranes compared to membranes made of polyamide. Overall, it was concluded that the polyamide membranes of reverse osmosis (SG and SR) were more effective for pesticides retention than polyamide membranes of nanofiltration (NF90, and NF270). However, considering a commercial scale, the NF90 membrane could be considered a viable alternative because of the high retention of pesticides and production of permeate flux.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-11T13:04:41Z No. of bitstreams: 1 2012_FabricioRibeiroBueno.pdf: 2030304 bytes, checksum: 24ad238acacd23cede1e2af2ac7eb74b (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-11T14:28:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_FabricioRibeiroBueno.pdf: 2030304 bytes, checksum: 24ad238acacd23cede1e2af2ac7eb74b (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-11T14:28:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_FabricioRibeiroBueno.pdf: 2030304 bytes, checksum: 24ad238acacd23cede1e2af2ac7eb74b (MD5) / Neste trabalho, o Método dos Elementos de Contorno com Reciprocidade Dual será associado a um Algoritmo Genético, gerando uma ferramenta que, através de uma distribuição de temperatura medida na superfície da pele, calcula-se, por um processo inverso, a localização e o tamanho de um tumor. Foi desenvolvido um sistema para simulação computacional, com modelagem tridimensional, de problemas de transferência de calor em meios biológicos baseado na solução da equação biotérmica de Pennes. A técnica destina-se a previsões de temperatura, visualização do comportamento e a práticas de diagnósticos de tumores. A equação biotérmica é aqui resolvida com o uso Método dos Elementos de Contorno com Reciprocidade Dual. O Método da Reciprocidade Dual foi implementado com o uso da função de aproximação com melhor resultado para modelos tridimensionais r f + = 1 associada a funções acrescidas lineares 1, x , y e z. Devido ao fato de a função objetivo, que é resolvida inversamente, envolver uma função de MEC com MRD, o Algoritmo Genético se torna um processo lento. Assim foi necessário desenvolver funções baseadas em histórico com varredura de regiões a fim de deixar a ferramenta rápida e precisa. Os resultados dos 27 exemplos apresentados envolvem ainda casos considerando condições de contorno do tipo convectivos e radiativos além de considerar a imprecisão dos equipamentos de leitura. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Here the dual reciprocity boundary element method is associated with a genetic algorithm producing a tool that through a distribution of temperatures measured on the skin surface calculates, by an inverse method, the localization and size of a tumour. A system was developed for the computational simulation of problems of heat transfer in a biological medium in three dimensions based on the solution of the Pennes Bioheat Equation. The technique is to be used for forecasting temperature, visualizing the behavior of the medium and for use in the diagnosis of tumours. The bioheat equation is solved here with the use of the Dual Reciprocity Boundary Element Method. The Dual Reciprocity Method was implemented using the approximating function which produced the best result for the 3D models which was 1+r with the augmentation functions 1, x, y, z. Due to the fact that the objective function, which is solved inversely, uses DRBEM, the genetic algorithm becomes slow. It was thus necessary to develop functions based on the history of previous solutions in order for the method to be faster and more acceptable. The results of the 27 examples presented involve cases considering convective and radiation boundary conditions in addition to imprecise equipment readings.

A estimativa de parâmetros térmicos relacionados à Soldagem por Fricção Linear (também conhecida como Soldagem por Fricção e Mistura Mecânica) de uma placa de alumínio AA 2195- T8 é estudada nesta dissertação. A determinação dos parâmetros é tratada como um problema de otimização, no qual a função objetivo corresponde a uma função erro entre temperaturas medidas numericamente e temperaturas calculadas, para certos valores da taxa de calor gerada pela fricção, do coeficiente de transferência calor por convecção natural e do coeficiente de transferência de calor entre a placa e a base de suporte. A distribuição transiente de temperaturas sobre a placa é determinada pela solução da equação da condução de calor tridimensional transiente, a qual é resolvida pelo método dos volumes finitos. A minimização da função objetivo é realizada com o auxílio do algoritmo Otimização Extrema Generalizada (GEO), um método evolucionário que pode lidar com diversos tipos de problemas de otimização. A avaliação da sensibilidade da leitura de temperatura é feita com relação ao posicionamento dos sensores, com o objetivo de descobrir as melhores posições para aquisição de dados, e também a determinação do parâmetro t (parâmetro utilizado no método GEO que deve ser ajustado para cada tipo de problema) que melhor se adapta para cada um dos conjuntos de medição de temperatura. Além disso, realiza-se um estudo no qual é analisado um caso em que a fonte de calor possui forma de distribuição desconhecida, sem a utilização de equações para a sua descrição, desta maneira mais parâmetros devem ser estimados pela análise inversa, assim o processo de otimização é mais complexo (cinco valores de taxa de calor e dois coeficientes de transferência de calor, ao invés de uma taxa de calor e dois coeficientes). Ainda, para simular medições de dados reais, os valores de temperatura obtidos a partir da solução numérica para valores específicos da taxa de calor e dos coeficientes de transferência de calor são perturbados com ruídos de acordo com desvios-padrão típicos dessa forma de medição. Este trabalho demonstra que a aproximação inversa proposta pode ser um modo muito efetivo para avaliar e predizer os parâmetros que governam o processo de transferência de calor na Soldagem por Fricção Linear, um importante passo para o seu controle em tempo real. / The estimation of thermal parameters related to Friction Stir Welding of a AA 2195-T8 plate is studied in this dissertation. The determination of the parameters is carried out by means of an optimization problem, in which the objective function corresponds to an error function between the numerically measured temperature and the temperature computed for each estimated values of the heat rate input, the heat transfer coefficient on the bottom surface, and the natural convection heat transfer coefficient. The time-dependent temperature distribution on the plate is determined by the solution of the three-dimensional transient state conduction equation, which is solved by the control-volum method. The minimization of the objective function is accomplished with the aid of the Generalized Extremal Optimization (GEO) method, an evolutionary method that can deal with several types of optimization problems. The evaluation of the temperature reading sensitivity is carried out, in relation to the readers locations on the plate, in order to determine the best positions that can be used to acquire datas, and the determination of the t parameter (this parameter is used in the GEO method and it must be adjusted for each type of problem) that best fits with each one of the temperature readers assembly, allowing the determination of the best temperature readers assembly. In addition, it is executed a study that considers a case where the heat rate input has unknown profile distribution, without using equations for its description, in this manner more parameters have to be estimated by the inverse analysis, so the optimization process is more complicated (five heat rate inputs and two heat transfer coefficients, instead of one heat rate input and two heat transfer coefficients). Furthermore, to simulate real-data measurements, the temperature inputs, obtained from a numerical solution for specific values of the heat rate input and the heat transfer coefficients, were perturbed with noises according to the standard deviation of the measurement procedure. This work demonstrates that the proposed inverse approach can be a very effective way to evaluate and predict the parameters that govern the heat transfer process in Friction Stir Welding, an important step to real-time control of this process.

Esta dissertação de mestrado tem por objetivo apresentar uma metodologia de solução inversa para cavidades compostas por superfícies não-cinzas, com transferência de calor por radiação. As superfícies da cavidade têm emissividades divididas em bandas onde são consideradas constantes. Na superfície superior, estão localizados os aquecedores, enquanto na superfície inferior, a superfície de projeto, é imposta uma condição prescrita de aquecimento, com temperatura e fluxo de calor preestabelecido. As demais superfícies são paredes na temperatura ambiente. O aquecedor não tem nenhuma condição de contorno, devendo ser determinada a distribuição do fluxo de calor (e, conseqüentemente de temperatura) que atenda as condições impostas na superfície de projeto. Essa formulação em problemas de transferência de calor por radiação é descrita por uma integral de Fredholm de primeira espécie, cuja discretização resulta em um sistema de equações mal-condicionado que deve ser resolvida por métodos de regularização. Neste trabalho, adotou-se o método TSVD (truncated singular value decomposition). Um aspecto deste problema é que apesar de o fluxo radiante total na superfície de projeto ser conhecido, sua distribuição em cada banda é desconhecida. Para resolver isto é proposto um cálculo iterativo onde a distribuição do fluxo de calor é estimada, e a correção é baseada na determinação do poder emissivo total para cada elemento aquecedor, a partir dos poderes emissivos obtidos em cada banda. / This dissertation has the objective of presenting an inverse method for the solution of nongray enclosures, with radiative heat transfer. The surfaces of the enclosure have the hemispherical spectral emissitivities divided in bands, where the emissivities can be considered constant. For the test case, the heaters are located on the top of the enclosure, while the design surface, where both the temperature and the heat flux are imposed, is located on the bottom of the enclosure. The remaining surfaces represent the wall of the enclosure, having a prescribed temperature. The heaters have no boundary condition, and both temperature and heat flux must be determined. This specific formulation in radiative heat transfer problems is described by a Fredholm integral of first kind, which can be solved by a regularization method as TSVD among others. One aspect of this problem is that, although the total heat flux of the design surface is known, the partial heat fluxes of the spectral bands are not. An iterative process is proposed where the initial heat flux distribution is guessed, and the correction is based on the determination of the total emissive power for each heating element, from the partial emissive powers.

A estimativa de parâmetros térmicos relacionados à Soldagem por Fricção Linear (também conhecida como Soldagem por Fricção e Mistura Mecânica) de uma placa de alumínio AA 2195- T8 é estudada nesta dissertação. A determinação dos parâmetros é tratada como um problema de otimização, no qual a função objetivo corresponde a uma função erro entre temperaturas medidas numericamente e temperaturas calculadas, para certos valores da taxa de calor gerada pela fricção, do coeficiente de transferência calor por convecção natural e do coeficiente de transferência de calor entre a placa e a base de suporte. A distribuição transiente de temperaturas sobre a placa é determinada pela solução da equação da condução de calor tridimensional transiente, a qual é resolvida pelo método dos volumes finitos. A minimização da função objetivo é realizada com o auxílio do algoritmo Otimização Extrema Generalizada (GEO), um método evolucionário que pode lidar com diversos tipos de problemas de otimização. A avaliação da sensibilidade da leitura de temperatura é feita com relação ao posicionamento dos sensores, com o objetivo de descobrir as melhores posições para aquisição de dados, e também a determinação do parâmetro t (parâmetro utilizado no método GEO que deve ser ajustado para cada tipo de problema) que melhor se adapta para cada um dos conjuntos de medição de temperatura. Além disso, realiza-se um estudo no qual é analisado um caso em que a fonte de calor possui forma de distribuição desconhecida, sem a utilização de equações para a sua descrição, desta maneira mais parâmetros devem ser estimados pela análise inversa, assim o processo de otimização é mais complexo (cinco valores de taxa de calor e dois coeficientes de transferência de calor, ao invés de uma taxa de calor e dois coeficientes). Ainda, para simular medições de dados reais, os valores de temperatura obtidos a partir da solução numérica para valores específicos da taxa de calor e dos coeficientes de transferência de calor são perturbados com ruídos de acordo com desvios-padrão típicos dessa forma de medição. Este trabalho demonstra que a aproximação inversa proposta pode ser um modo muito efetivo para avaliar e predizer os parâmetros que governam o processo de transferência de calor na Soldagem por Fricção Linear, um importante passo para o seu controle em tempo real. / The estimation of thermal parameters related to Friction Stir Welding of a AA 2195-T8 plate is studied in this dissertation. The determination of the parameters is carried out by means of an optimization problem, in which the objective function corresponds to an error function between the numerically measured temperature and the temperature computed for each estimated values of the heat rate input, the heat transfer coefficient on the bottom surface, and the natural convection heat transfer coefficient. The time-dependent temperature distribution on the plate is determined by the solution of the three-dimensional transient state conduction equation, which is solved by the control-volum method. The minimization of the objective function is accomplished with the aid of the Generalized Extremal Optimization (GEO) method, an evolutionary method that can deal with several types of optimization problems. The evaluation of the temperature reading sensitivity is carried out, in relation to the readers locations on the plate, in order to determine the best positions that can be used to acquire datas, and the determination of the t parameter (this parameter is used in the GEO method and it must be adjusted for each type of problem) that best fits with each one of the temperature readers assembly, allowing the determination of the best temperature readers assembly. In addition, it is executed a study that considers a case where the heat rate input has unknown profile distribution, without using equations for its description, in this manner more parameters have to be estimated by the inverse analysis, so the optimization process is more complicated (five heat rate inputs and two heat transfer coefficients, instead of one heat rate input and two heat transfer coefficients). Furthermore, to simulate real-data measurements, the temperature inputs, obtained from a numerical solution for specific values of the heat rate input and the heat transfer coefficients, were perturbed with noises according to the standard deviation of the measurement procedure. This work demonstrates that the proposed inverse approach can be a very effective way to evaluate and predict the parameters that govern the heat transfer process in Friction Stir Welding, an important step to real-time control of this process.

Esta dissertação de mestrado tem por objetivo apresentar uma metodologia de solução inversa para cavidades compostas por superfícies não-cinzas, com transferência de calor por radiação. As superfícies da cavidade têm emissividades divididas em bandas onde são consideradas constantes. Na superfície superior, estão localizados os aquecedores, enquanto na superfície inferior, a superfície de projeto, é imposta uma condição prescrita de aquecimento, com temperatura e fluxo de calor preestabelecido. As demais superfícies são paredes na temperatura ambiente. O aquecedor não tem nenhuma condição de contorno, devendo ser determinada a distribuição do fluxo de calor (e, conseqüentemente de temperatura) que atenda as condições impostas na superfície de projeto. Essa formulação em problemas de transferência de calor por radiação é descrita por uma integral de Fredholm de primeira espécie, cuja discretização resulta em um sistema de equações mal-condicionado que deve ser resolvida por métodos de regularização. Neste trabalho, adotou-se o método TSVD (truncated singular value decomposition). Um aspecto deste problema é que apesar de o fluxo radiante total na superfície de projeto ser conhecido, sua distribuição em cada banda é desconhecida. Para resolver isto é proposto um cálculo iterativo onde a distribuição do fluxo de calor é estimada, e a correção é baseada na determinação do poder emissivo total para cada elemento aquecedor, a partir dos poderes emissivos obtidos em cada banda. / This dissertation has the objective of presenting an inverse method for the solution of nongray enclosures, with radiative heat transfer. The surfaces of the enclosure have the hemispherical spectral emissitivities divided in bands, where the emissivities can be considered constant. For the test case, the heaters are located on the top of the enclosure, while the design surface, where both the temperature and the heat flux are imposed, is located on the bottom of the enclosure. The remaining surfaces represent the wall of the enclosure, having a prescribed temperature. The heaters have no boundary condition, and both temperature and heat flux must be determined. This specific formulation in radiative heat transfer problems is described by a Fredholm integral of first kind, which can be solved by a regularization method as TSVD among others. One aspect of this problem is that, although the total heat flux of the design surface is known, the partial heat fluxes of the spectral bands are not. An iterative process is proposed where the initial heat flux distribution is guessed, and the correction is based on the determination of the total emissive power for each heating element, from the partial emissive powers.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-17T12:45:55Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO José Carlos da Costa.pdf: 4532336 bytes, checksum: c1620ad6464ebdcc9946a1a4451e7439 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-17T12:45:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO José Carlos da Costa.pdf: 4532336 bytes, checksum: c1620ad6464ebdcc9946a1a4451e7439 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Esta dissertação tem por objetivo investigar a governança exercitada entre o governo do estado de Pernambuco e a empresa privada multinacional Construtora Norberto Odebrecht (CNO) durante o processo de construção da Arena Multiuso da Copa 2014 -em decorrência de um contrato de parceria público-privada, para construção e exploração daquele estádio, na modalidade concessão administrativa, pelo prazo de 33 anos- no Oeste da Região Metropolitana do Recife (RMR) em São Lourenço da Mata. Adota-se esta experiência como estudo de caso, investigando-se a hipótese de que a governança em apreço se deu com o ator privado tomando iniciativas, decisões e assumindo postura que caracterizam inversão na hierarquia, na hegemonia e na correlação de forças entre ambos. A tal governança se houve por bem denominar de governança inversa. Nesta dissertação, são empregados dois métodos de investigação: i) o método indutivo é usado para -com base em elementos que embora aparentemente esparsos têm interação e formam um quadro de referência, quando analisados sob a ótica do Referencial teórico-conceitual aqui construído- retratar Pernambuco como empreendedor ou como estado-empresa, ideando a Cidade da Copa e dentro dela o monumental artefato arquitetônico, a Arena, cuja governança na construção é aqui estudada; ii) a abordagem direta é usada para captar a ocorrência de governança inversa, tendo em conta as teorias da agência e institucional sobre governança corporativa. O estudo da governança havida entre Pernambuco -representado pela burocracia exercida pelo corpo gerencial do aparelho de Estado encarregado de, sob comando político, fazer o acompanhamento executivo do processo de construção da Arena- e o ator privado é importante, na medida em que possibilita entender e avaliar como as articulações entre tais atores ocorreram efetivamente, deixando clara a observância de procedimentos informais e arranjos institucionais caracterizantes da primazia, na relação em lide, exercida pela empresa privada sobre o estado-empresa. Com efeito, o entendimento de como ocorreu a governança nesse caso pode ser um contributo a que se atribua maior importância ao papel do Estado nas relações atinentes às parcerias com o setor privado, de modo que aquele não tenha esmaecido em favor deste o controle sóciopolítico, quer na prestação de serviços, quer na construção de equipamentos públicos.

O Homem tem desde o passado, tentado controlar a natureza. Um dos meios utilizados para isto, é sua observação do mundo. Através desta observação, tenta entender os fenômenos da natureza para fazer teorias e modelos. Charles Darwin, em seu trabalho Teoria da Evolução das Espécies, nos dá informações para o conhecimento de uma das mais importantes leis da natureza : sobrevive para a próxima geração o individuo mais forte. O Algoritmo Genético, pesquisado neste trabalho, é o exemplo disso. John Holland fez um Algoritmo Genético baseado na teoria de Darwin, que procura pelas melhores soluções para resolver um problema específico. Nada mais do que a simulação da teoria de Darwin. Nós pretendemos neste trabalho, estudar o Algoritmo Genético de Holland e através dele, analisar uma estrutura para encontrar seus parâmetros elásticos. / The men has since the past, tryed to control the nature. One of the way utilized for this, is his observation of the world. Through his observation, tries to understand the nature\'s fenomena, to making theories and models. Charles Darwin, in his work Theories of Species Evolution, gives us informations for the knowledges of one of the most important nature\'s laws: survives to the next generation the strongest individual . The Genetic Algorithm, the search in this work, is the example of this. John Holland, did a Genetic Algorithm. based in Darwin\'s Theories, that looks for the best solutions to solve a specific problem. Nothing else, of the simulation of the Darwin\'s theories . We intend in this work, to study the Holland\'s Genetic Algorithms and through it, to analyses a structure for find its elastic parameters.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-12-14T12:54:22Z No. of bitstreams: 1 LUCINDA FERNANDES DA SILVA D.pdf: 3356063 bytes, checksum: 5edb0cf43049602a3c220ded128a6406 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-14T12:54:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LUCINDA FERNANDES DA SILVA D.pdf: 3356063 bytes, checksum: 5edb0cf43049602a3c220ded128a6406 (MD5) Previous issue date: 2013-02 / Membranas compostas de osmose inversa (OI) comerciais (BW30-Dow Filmtec) foram modificadas através do recobrimento com membrana de poli(álcool vinílico) (PVA) reticulado com glutaraldeído (GA) e membrana compósita contendo carvão ativado em pó (CAP) em matriz de PVA para aumento de sua resistência ao cloro. Esse estudo compara o desempenho da membrana comercial original e as modificadas em meio oxidante de cloro (NaClO 300 mg/L, NaCl 2,000 mg/L, pH 9.5). O tempo de exposição e a concentração do cloro foram monitorados em termos de ppm.h (concentração da solução de cloro em ppm exposta a membrana por um tempo fixo em h). Análises de ATR-FTIR e TGA confirmaram a reação de reticulação entre o GA e o PVA além da influência do CAP na matriz da membrana compósita de PVA. Imagens do MEV relativas às membranas original e modificada foram empregadas para avaliação do cobrimento da superfície das membranas. A rejeição salina (NaCl) e a permeabilidade hidráulica foram avaliadas durante um período maior que 100 h. Ambas as modificações de superfície demonstraram com eficiência o aumento da resistência ao cloro da membrana comercial de OI de 1,00 ppm.h para mais de 15.000 ppm.h. / Commercial thin-film composite reverse osmosis (RO) membranes (BW30-Dow Filmtec) were modified by covering it with a poly(vinyl alcohol) (PVA) membrane crosslinked with glutaraldehyde (GA) and a composite membrane containing powdered activated carbon (PAC) in a matrix of PVA to improve its resistance to chlorine. This study compares the performance of the original commercial membrane and the modified ones in an oxidant chlorine medium (NaClO 300 mg/L, NaCl 2,000 mg/L, pH 9.5). The exposure time and the chlorine concentration were monitored and taken in terms of ppm.h (ppm chlorine concentration solution exposed to membrane for a fixed time in h). ATR-FTIR and TGA analysis confirmed the crosslinking reaction between GA and PVA besides the influence of PAC in the PVA matrix of the composite membrane. SEM images of the original and modified membranes were used to evaluate the surface coating of the membranes. The salt rejection (NaCl) and water permeability were measured during more than 100 h period. Both surface modifications have effectively demonstrated the increase for the chlorine resistance of the commercial RO membrane from 1,000 ppm.h to more than 15.000 ppm.h.

Santiago de Chile se encuentra entre una de las ciudades más contaminadas del mundo. Por ello es necesario disponer de inventarios de emisión que sean confiables, precisos y detallados. Esta información permite identificar a los principales responsables y así tomar medidas para frenar el aumento o incluso provocar un decrecimiento de las emisiones, además de proveer un formato adecuado para la modelación de la calidad del aire mediante modelos de transporte y química atmosférica. El presente trabajo aborda dos grandes objetivos ambos desarrollados para la ciudad de Santiago de Chile. El primero es desarrollar y aplicar una metodología de modelación inversa para optimizar un inventario de emisiones de monóxido de carbono (CO). El segundo es aplicar y desarrollar métodos para obtener la distribución espacial de emisiones de fuentes móviles de CO. Para poder obtener un inventario optimizado por modelación inversa se realizó previamente un análisis de observaciones de las estaciones de monitoreo de calidad de aire de Santiago, una validación de las simulaciones meteorológicas y de dispersión de CO así como una validación de la metodología de modelación inversa utilizada para el caso de estudio. En estas etapas previas se encontraron las limitaciones tanto de las observaciones como de los modelos y metodologías. Finalmente, se obtuvo un inventario de emisiones con características similares al inventario inicial con una disminución global de un 2.1 %. Sin embargo, estos cambios corresponden a una disminución de emisiones en la zona centro-oeste y aumento en la zona este-sur y este-norte, como también a cambios en las emisiones sólo en las horas de la mañana, que en el detalle muestran diferencias superiores al 100 % en algunos puntos con respecto a la referencia. Basándose en las metodologías existentes de estimación de la distribución espacial de las emisiones se desarrollaron nuevos escenarios obteniéndose resultados satisfactorios. Las metodologías consistieron en usar mapas con información indirecta a las emisiones, como son densidad de población, índices socioeconómicos y de uso de suelo; e información directa, como una red vial completa, red vial simplificada e información sobre flujos vehiculares, capacidad de vías y velocidades medias. Las metodologías aplicadas ocupan distintos niveles de información, de forma que dejar abierta la posibilidad de aplicarlas en otras ciudades dependiendo del tipo de información que se posea. Primeramente se encontró que es posible mediante metodologías simples optimizar un inventario de emisiones utilizado un modelo de dispersión de contaminantes y observaciones de estaciones de monitoreo de la calidad de aire. Segundo, es factible obtener la distribución espacial de las emisiones usando metodologías simples obteniendo un buen nivel de representatividad de la referencia con el fin de evitar el uso de modelos costosos y así dejando abierta su aplicación a otras megaciudades de Sudamérica.