Aprofitament de residus vegetals per a la concentració i separació d'ions metàl·lics de solucions aquoses

La adsorció sobre carbó actiu és un tractament habitual para a l'eliminació de metalls contaminants d'afluents aquosos. Amb la finalitat de reduir el cost dels tractament actuals s'està estudiant la utilització d'adsorbents de baix cost com a substituts dels sorbents convencionals que s'utilitzen usualment en els tractaments d'aigües. En aquesta tesi s'ha avaluat la possibilitat d'aprofitar diversos residus vegetals procedents de processos agrícoles o residus industrials, com a sorbents per a l'eliminació de metalls de solucions aquoses. En concret, el treball s'ha centrat en assolir dos grans objectius, primer de tot, conèixer la possibilitat d'utilitzar el pinyol d'oliva com a adsorbent de metalls divalents de solucions aquoses, com són el Cd(II), Cu(II), Ni(II) i Pb(II), i en segon lloc, avaluar la utilització de quatre residus vegetals (escorça de yohimbe, rapa de raïm, suro i pinyol d'oliva) per a l'extracció de Cr(VI) de solucions aquoses i utilitzar el residu vegetal més apropiat com a base per tal d'obtenir un nou sorbent, amb més bona morfologia per ser utilitzat en sistemes d'eliminació de Cr(VI) en continu. Les dades cinètiques d'adsorció es van tractar amb el model cinètic de pseudo-segon ordre, amb el que es van determinar la velocitat inicial d'adsorció dels metalls. Els models d'isotermes d'equilibri de Langmuir i Freundlich es van utilitzar per descriure els equilibris d'adsorció i calcular els paràmetres de les isotermes. En els assajos amb mescles binàries de metalls, els resultats es van tractar amb el model ampliat de Langmuir. En aquest treball s'ha determinat, primerament, que el pinyol d'oliva és un bon sorbent dels metalls divalents estudiats. S'ha determinat que l'adsorció dels metalls varia amb el pH de la solució i que la presència de sals en la solució provoca una davallada en l'adsorció. També es va determinar la competència en l'adsorció entre els metalls al realitzar assajos en mescles binàries. Amb els estudis d'extracció de Cr(VI) amb els quatre materials s'ha determinat que aquests vegetals poden adsorbir el Cr(VI) en solució, tot i que la rapa i la yohimbe són els materials que presenten unes capacitats d'adsorció més elevades. Les anàlisis amb espectroscòpia electrònica de Raig-X realitzats en la rapa de raïm i la yohimbe en contacte amb Cr(VI) varen demostrar la presència del metall en els dos estats d'oxidació, Cr(VI) i Cr(III), evidenciant la participació del mecanisme de reducció de Cr(VI) en l'adsorció del metall sobre els materials. Amb l'encapsulació de la rapa de raïm es va incrementar significativament la capacitat d'adsorció del metall respecta a la seva utilització en la forma original. Les dades experimentals es van tractar amb un model de difusió i es va determinar el coeficient de difusió en l'adsorció en el sorbent amb diferent percentatge de rapa en l'interior. Finalment s'han realitzat estudis preliminars d'adsorció de crom hexavalent en continu utilitzant columnes de petites dimensions farcides amb el sorbent format per boles de rapa encapsulada en alginat càlcic. En aquests assajos s'ha determinat l'efecte en l'adsorció de metall de diversos paràmetres d'operació, com la concentració inicial de metall, el cabal i l'alçada de llit. El model de transferència de matèria i difusió en columna emprat pel tractament de les dades experimentals va mostrar l'efecte de la concentració inicial i del cabal en els coeficients de difusió i transferència de matèria. El model BDST no va predir correctament el temps de servei en els diferents paràmetres d'operació experimentats a causa de la complexitat del procés d'adsorció. Amb aquests assajos preliminars s'han establert les bases de l'adsorció de Cr(VI) amb el nou sorbent en sistemes en continu amb la finalitat de realitzar estudis posteriors d'eliminació del metall en columnes de majors dimensions.

La investigació sobre l'èxit i el fracàs escolar des la la perspectiva dels factors de risc. Implicacions per a la recerca i la pràctica educatives

La situació problemàtica de la qual partim en aquesta tesi és la constatació de l'existència d'unes dinàmiques escolars negatives -expressades amb males notes reiterades- difícils de modificar, que determinats infants inicien i desenvolupen al llarg de la seva escolarització i que els condueix a una situació de fracàs escolar. Les males notes són el senyal que alerta pares i educadors de la presència de problemes escolars en els alumnes i constitueixen la causa explícita que motiva la cerca de solucions. Sovint es busquen solucions fora de l'escola, la qual cosa suggereix que, malgrat els esforços realitzats, l'escola i el sistema educatiu han tingut dificultats per a ajudar els infants a millorar globalment els seus resultats escolars. D'una banda, l'escola troba dificultats per a identificar el mes aviat possible quins infants seran mes susceptibles de desenvolupar unes dinàmiques escolars negatives que els puguin conduir a una situació de fracàs escolar. D'altra banda, també hi ha dificultats per trobar i aplicar estratègies preventives d'intervenció educativa a l'aula, que resultin adequades per a prevenir el desenvolupament de dinàmiques escolars negatives en alguns infants. Partint de la situació problemàtica descrita, la finalitat de la tesi es obtenir informació teòrica , empírica sobre algunes variables que puguin resultar rellevants per a articular, des de l'aula escolar, intervencions educatives destinades a prevenir el desenvolupament de les dinàmiques escolars negatives. Des de la perspectiva de la prevenció, la rellevància de les variables hauria d'establir-se en funció de la seva utilitat per a: A) Identificar des de l'aula escolar situacions de més perill -de més risc- de desenvolupar aquestes dinàmiques negatives i, consegüentment, arribar a la situació de fracàs escolar . Això implica, per tant, que les variables han de permetre la identificació abans que la situació de fracàs escolar es produeixi . B) Intervenir educativament des de l'escola; per tant, cal que siguin variables sobre les quals l'escola pugui incidir. La modificabilitat de les variables ha de permetre que es puguin emprendre accions educatives, des de la mateixa aula escolar. Variables que resultin suficientment importants de cara a disminuir el perill o evitar el desenvolupament de dinàmiques negatives. Es a dir, que la seva modificació contribueixi a evitar que els infants arribin a la situació de fracàs escolar. Per assolir aquesta finalitat es realitzen un segut de passes en funció de les quals s'ha estructurat la tesi en dues parts: Un marc teòric i un estudi de casos. EI Marc teòric té dos objectius: 1. Definir la situació problemàtica. En el capítol primer del marc teòric de la tesi, s'exposen les dimensions d'aquesta situació problemàtica. La revisió bibliogràfica entorn del tema del fracàs escolar ens ajuda a emmarcar la qüestió de les dinàmiques escolars en el fenomen complex del fracàs i l'èxit escolar, i del rendiment. Aquestes aportacions teòriques juntament amb les aportacions de la recerca educativa en relació a l'estabilitat del rendiment al llarg dels cursos són la base per a definir la situació problemàtica. 2. Delimitar, des d'un punt de vista teòric, algunes variables rellevants per a la prevenció del desenvolupament de dinàmiques escolars negatives, conduents a la situació de fracàs escolar. La primera passa per a dur a terme aquesta delimitació teòrica, que es presenta al segon capítol, ha estat revisar les aportacions de les investigacions sobre variables que incideixen en el rendiment escolar, les quals s'han analitzat en funció de la seva rellevància per a la prevenció. Aquesta revisió ha permès constatar un seguit de problemes de caire terminològic, metodològic i sobre la repercussió d'aquesta recerca en la practica educativa que afecten directament la utilitat de les aportacions d'aquestes investigacions de cara a identificar variables rellevants per a la prevenció. De l'anàlisi dels resultats d'aquestes recerques es desprèn que: a) Hi ha moltes variables associades al rendiment escolar, algunes difícilment modificables mitjançant la intervenció educativa escolar. b) EI fet que una variable estigui associada al rendiment no implica que sigui rellevant per a la prevenció c) S'obté poca informació sobre variables que contribueixin a disminuir la probabilitat de fracàs escolar. En base a aquests resultats es constata que cal buscar una perspectiva d'anàlisi de les variables mes adequades a l'enfocament preventiu, perspectiva que ha d'orientar-se a l'estudi del risc de fracàs escolar. La segona passa que es duu a terme per arribar a una delimitació teòrica de les variables rellevants es l'estudi del concepte de risc i d'altres conceptes relacionats: signe de risc, marcador de risc, factor de risc, factor protector, població en risc, infant en situació de risc, així com la revisió d'estudis i recerques que s'han plantejat en aquesta línia. Aquest treball ha permès: a) Clarificar aquests conceptes i aplicar-los en l'àmbit educatiu, en referència al problema del fracàs escolar, estructurant un marc teòric en funció del qual plantejar una anàlisi de les variables associades al rendiment escolar. b) Concretar un model per a l'anàlisi, des de l'aula escolar, de les variables que incideixen en el risc de fracàs escolar. Aquest model, que es situa en la perspectiva de l'aula escolar i que pren en consideració el paper actiu que els estudiants tenen respecte al seu aprenentatge, consta de tres components: unes variables, les seves relacions i la funció que exerceixen en relació al risc de fracàs escolar. La conclusió a la qual s'arriba es que, des d'un punt de vista teòric, una variable serà rellevant per a articular intervencions educatives preventives des de l'escola si constitueix o bé un factor de risc, o be un factor protector o compensador del risc. La delimitació empírica de variables rellevants per a la prevenció del fracàs escolar -que constitueix l'objectiu de la segona part de la tesi- es duu a terme mitjançant un estudi de casos que es deriva del plantejament teòric elaborat. L'objectiu d'aquest estudi es identificar variables que han pogut constituir factors protectors en joves que es troben en situació de risc per circumstàncies sociofamiliars. Se seleccionen tres noies i dos nois que, malgrat trobar-se en situació de risc, han assolit un cert nivell d'èxit escolar. Basant-nos en el model s'ha recollit informació sobre característiques actitudinals dels estudiants, del seu procés d'autoaprenentatge i de l'ambient d'aprenentatge. S'utilitza un disseny qualitatiu d'estudi de casos, utilitzant entrevistes amb profunditat per a recollir informació, la qual s'analitza mitjançant tècniques d'anàlisi de continguts. L'estudi de cada un dels cinc casos i la seva posterior comparació ha permès identificar algunes variables que poden haver constituït factors protectors del risc de fracàs escolar. Entre elles podem citar 1. La consciència de la pròpia situació complexa i desfavorable que han viscut o estan vivint. 2. Tenir un projecte vital a mig o llarg termini, en el qual els estudis són concebuts com a una via per assolir-lo. 3. Ser autoresponsables dels aprenentatges. 4. Haver identificat models a seguir en altres persones. Del treball realitzat tant des d'una perspectiva teòrica com empírica i les conclusions a les quals s'ha arribat se'n desprenen implicacions per a la practica educativa, per a la recerca i per a la formació professional dels educadors i educadores socials. Pel que fa a les implicacions per a la practica educativa, es proposa el model com a base per a la identificació de situacions de risc i per al disseny d'intervencions educatives amb l'objectiu de prevenir el fracàs escolar. En aquest sentit, i en funció dels resultats obtinguts a l'estudi de casos, es proposen unes línies d'intervenció preventiva en casos de risc similars als que han estat objecte d'estudi, línies que poden prendre en consideració tant els/les mestres com els educadors/es. Pel que fa a les implicacions per a la investigació educativa, es deriven quatre línies de recerca: investigació sobre factors de risc, investigació sobre factors protectors, investigació sobre el potencial preventiu d'intervencions educatives dissenyades en base a factors de risc i factors protectors, l'investigació sobre com potenciar des de diferents àmbits (escola i vida quotidiana) els fadors protectors. Quant a les implicacions per a la formació professional dels educadors/es socials, els resultats de l'estudi de casos com a possibles aspectes a treballar per part dels educadors/es impliquen un treball en el qual aquests professionals han d'haver rebut formació sobre: 1. La relació educativa com a recurs per a la intervenció educativa professional. 2. La necessitat d'un treball coordinat interdisciplinari com a estratègia de treball professional. 3. EI coneixement de programes coherents i estratègies d'intervenció sobre factors protectors. 4. L'elaboració de programes educatius, de manera que els educadors/es puguin adaptar les intervencions a les necessitats educatives dels subjectes. 5. La intervenció educativa en famílies.

Sequential designs for phase III clinical trials incorporating treatment selection

Most statistical methodology for phase III clinical trials focuses on the comparison of a single experimental treatment with a control. An increasing desire to reduce the time before regulatory approval of a new drug is sought has led to development of two-stage or sequential designs for trials that combine the definitive analysis associated with phase III with the treatment selection element of a phase II study. In this paper we consider a trial in which the most promising of a number of experimental treatments is selected at the first interim analysis. This considerably reduces the computational load associated with the construction of stopping boundaries compared to the approach proposed by Follman, Proschan and Geller (Biometrics 1994; 50: 325-336). The computational requirement does not exceed that for the sequential comparison of a single experimental treatment with a control. Existing methods are extended in two ways. First, the use of the efficient score as a test statistic makes the analysis of binary, normal or failure-time data, as well as adjustment for covariates or stratification straightforward. Second, the question of trial power is also considered, enabling the determination of sample size required to give specified power. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.

An adaptive group sequential design for phase II/III clinical trials that select a single treatment from several

There is increasing interest in combining Phases II and III of clinical development into a single trial in which one of a small number of competing experimental treatments is ultimately selected and where a valid comparison is made between this treatment and the control treatment. Such a trial usually proceeds in stages, with the least promising experimental treatments dropped as soon as possible. In this paper we present a highly flexible design that uses adaptive group sequential methodology to monitor an order statistic. By using this approach, it is possible to design a trial which can have any number of stages, begins with any number of experimental treatments, and permits any number of these to continue at any stage. The test statistic used is based upon efficient scores, so the method can be easily applied to binary, ordinal, failure time, or normally distributed outcomes. The method is illustrated with an example, and simulations are conducted to investigate its type I error rate and power under a range of scenarios.

Modeling cumulative evidence for freedom from disease with applications to BSE surveillance trials

This investigation deals with the question of when a particular population can be considered to be disease-free. The motivation is the case of BSE where specific birth cohorts may present distinct disease-free subpopulations. The specific objective is to develop a statistical approach suitable for documenting freedom of disease, in particular, freedom from BSE in birth cohorts. The approach is based upon a geometric waiting time distribution for the occurrence of positive surveillance results and formalizes the relationship between design prevalence, cumulative sample size and statistical power. The simple geometric waiting time model is further modified to account for the diagnostic sensitivity and specificity associated with the detection of disease. This is exemplified for BSE using two different models for the diagnostic sensitivity. The model is furthermore modified in such a way that a set of different values for the design prevalence in the surveillance streams can be accommodated (prevalence heterogeneity) and a general expression for the power function is developed. For illustration, numerical results for BSE suggest that currently (data status September 2004) a birth cohort of Danish cattle born after March 1999 is free from BSE with probability (power) of 0.8746 or 0.8509, depending on the choice of a model for the diagnostic sensitivity.

Microcontroller-based peak current mode control using digital slope compensation

Microcontroller-based peak current mode control of a buck converter is investigated. The new solution uses a discrete time controller with digital slope compensation. This is implemented using only a single-chip microcontroller to achieve desirable cycle-by-cycle peak current limiting. The digital controller is implemented as a two-pole, two-zero linear difference equation designed using a continuous time model of the buck converter and a discrete time transform. Subharmonic oscillations are removed with digital slope compensation using a discrete staircase ramp. A 16 W hardware implementation directly compares analog and digital control. Frequency response measurements are taken and it is shown that the crossover frequency and expected phase margin of the digital control system match that of its analog counterpart.

An Ensemble Kalman Smoother for Nonlinear Dynamics

It is for mally proved that the general smoother for nonlinear dynamics can be for mulated as a sequential method, that is, obser vations can be assimilated sequentially during a for ward integration. The general filter can be derived from the smoother and it is shown that the general smoother and filter solutions at the final time become identical, as is expected from linear theor y. Then, a new smoother algorithm based on ensemble statistics is presented and examined in an example with the Lorenz equations. The new smoother can be computed as a sequential algorithm using only for ward-in-time model integrations. It bears a strong resemblance with the ensemble Kalman filter . The difference is that ever y time a new dataset is available during the for ward integration, an analysis is computed for all previous times up to this time. Thus, the first guess for the smoother is the ensemble Kalman filter solution, and the smoother estimate provides an improvement of this, as one would expect a smoother to do. The method is demonstrated in this paper in an intercomparison with the ensemble Kalman filter and the ensemble smoother introduced by van Leeuwen and Evensen, and it is shown to be superior in an application with the Lorenz equations. Finally , a discussion is given regarding the properties of the analysis schemes when strongly non-Gaussian distributions are used. It is shown that in these cases more sophisticated analysis schemes based on Bayesian statistics must be used.

A theoretical connection between inflation and income inequality

This work investigates the effects of inflation on income distribution. We use a dynamic shopping-time model to show that a differentiated access to transacting technologies by poor and rich consumers is enough to generate a positive link between inflation and the Gini coefficient of income distribution.

On the optimality of the Friedman Rule with heterogeneous agents and non-linear income taxation

We study the optimal “inflation tax” in an environment with heterogeneous agents and non-linear income taxes. We first derive the general conditions needed for the optimality of the Friedman rule in this setup. These general conditions are distinct in nature and more easily interpretable than those obtained in the literature with a representative agent and linear taxation. We then study two standard monetary specifications and derive their implications for the optimality of the Friedman rule. For the shopping-time model the Friedman rule is optimal with essentially no restrictions on preferences or transaction technologies. For the cash-credit model the Friedman rule is optimal if preferences are separable between the consumption goods and leisure, or if leisure shifts consumption towards the credit good. We also study a generalized model which nests both models as special cases.

Trust-based trade

There is substantially more trade within national borders than across borders. An important explanation for this fact is the weak enforcement of international contracts. We develop a model in which agents build reputations to overcome this institutional failure. The model describes the interplay between institutional quality, reputations and the dynamics of international trade. It also rationalizes several empirical regularities. We find that history matters for trade volumes, but that its effects vary with the institutional setting of the country. The same is true for the efticacy of trade liberalization programs. Moreover, while stricter enforcement of contracts enhances trade in the short run, it makes it harder for individual traders to develop good reputations. We show that this indirect negative effect may produce an "institutional trap": for sufliciently low initial levels of contract enforcement, a small tightening in enforcement reduces future trade fiows. We find also that search frictions aggravate the problems created by weak enforceability of contracts, even if they impose no direct cost on agents. The model allows extensions in several directions. We outline two of them, indicating how one could study transnational networks and the effects of firm heterogeneity within our structure.

Testes de hipóteses em modelos de sobrevivência com Fração de cura

Survival models deals with the modeling of time to event data. However in some situations part of the population may be no longer subject to the event. Models that take this fact into account are called cure rate models. There are few studies about hypothesis tests in cure rate models. Recently a new test statistic, the gradient statistic, has been proposed. It shares the same asymptotic properties with the classic large sample tests, the likelihood ratio, score and Wald tests. Some simulation studies have been carried out to explore the behavior of the gradient statistic in fi nite samples and compare it with the classic statistics in diff erent models. The main objective of this work is to study and compare the performance of gradient test and likelihood ratio test in cure rate models. We first describe the models and present the main asymptotic properties of the tests. We perform a simulation study based on the promotion time model with Weibull distribution to assess the performance of the tests in finite samples. An application is presented to illustrate the studied concepts

Influência das cargas selecionadas na determinação da potência crítica determinada no ergômetro de braço em dois modelos lineares

O objetivo deste estudo foi verificar o efeito da seleção das cargas e do modelo utilizado para a determinação da PC no ergômetro de braço. Participaram do estudo oito voluntários do sexo masculino, que praticavam atividade física regularmente e eram aparentemente saudáveis. Os sujeitos realizaram quatro testes com cargas constantes mantidas até a exaustão voluntária no ergômetro de braço UBE 2462-Cybex. As cargas foram individualmente selecionadas para induzir a fadiga entre 1 e 15 minutos. Para cada sujeito, a determinação da PC foi realizada através de dois modelos lineares: potência-1/tempo e trabalho-tempo. em cada um dos modelos, foram utilizadas todas as potências (1), as três maiores (2) e as três menores (3). As PC encontradas no modelo potência-1/tempo e trabalho-tempo para a condição 3 (177,5 + 29,5; 173,9 + 33,3, respectivamente) foram significantemente menores do que as da condição 2 (190,5 + 23,2; 183,4 + 22,3, respectivamente), não existindo diferenças destas com as da condição 1 (184,2 + 25,4; 176,4 + 28,8, respectivamente). As PC determinadas no modelo potência-1/tempo para as condições 1 e 2 foram significantemente maiores do que as determinadas no modelo trabalho-tempo, não existindo diferenças para a condição 3. Pode-se concluir que as cargas selecionadas e o modelo utilizado interferem na determinação da PC encontrada no ergômetro de braço, podendo interferir no tempo de exaustão durante o exercício submáximo realizado em cargas relativas a este índice.

Germinação de Ternstroemia brasiliensis Cambess. (Pentaphylacaceae) de floresta de restinga

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dependência térmica da germinação de sementes de Drymaria cordata (L.) Willd. ex Roem. & Schult. (Cariophyllaceae)

A temperatura representa um importante fator ambiental regulador da germinação de sementes. Procurou-se avaliar a resposta de sementes de D. cordata à temperatura, com base no modelo de graus-dia, testando-se assim a eficiência desse modelo em descrever o comportamento germinativo da semente em diferentes regimes térmicos. Testou-se também a resposta das sementes à luz, concluindo-se que a luz branca promove a germinação. As temperaturas mínima, ótima e máxima de germinação foram, respectivamente, 17,1, 26 e 33,4 ºC. Considerando-se que a velocidade de germinação de D. cordata variou com a temperatura numa relação aproximadamente linear, o modelo de graus-dia pode ser uma ferramenta válida para se estudar a dependência da temperatura da germinação dessas sementes. Uma possível aquisição de dormência durante a incubação isotérmica pode exigir a aplicação de outros modelos que descrevam melhor o comportamento germinativo de D. cordata em diferentes regimes térmicos.

Analysis of culling probability in dairy buffalo using survival models

In order to contribute to the genetic breeding programs of buffaloes, this study aimed to determine the influence of environmental effects on the stayability (ST) of dairy female Murrah buffalo in the herd. Data from 1016 buffaloes were used. ST was defined as the ability of the female to remain in the herd for 1, 2, 3, 4, 5 or 6 years after the first calving. Environmental effects were studied by survival analysis, adjusted to the fixed effects of farm, year and season of birth, class of first-lactation milk yield and age at first calving. The data were analyzed using the LIFEREG procedure of the SAS program that fits parametric models to failure time data (culling or ST = 0), and estimates parameters by maximum likelihood estimation. Breeding farm, year of birth and first-lactation milk yield significantly influenced (P < 0.0001) the ST to the specific ages (1 to 6 years after the first calving). Buffaloes that were older at first calving presented higher probabilities of being culled 1 year after the first calving, without any effect on culling at older ages. Buffaloes with a higher milk yield at first calving presented a lower culling probability and remained for a longer period of time in the herd. The effects of breeding farm, year of birth and first-lactation milk yield should be included in models used for the analysis of ST in buffaloes. Copyright © The Animal Consortium 2010.