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Title: Estudo de viabilidade de identificação de bactérias redutoras de sulfato provenientes de campo petrolífero pela técnica de espalhamento elástico da luz
Authors: Silva, Valéria Loureiro da
Silva, Tatiara Lima Régis da
Senna, Valter de
Monteiro, Roberto Luiz Souza
Lima, Suzana Telles da Cunha
Keywords: Bactérias redutoras de sulfato
Corrosão influenciada por micro organismos
Espalhamento elástico de luz
Microbiologia do petróleo
Processamento digital de imagens
Polinômios invariantes de Zernike
Issue Date: 6-Jun-2017
Publisher: Faculdade de Tecnologia SENAI CIMATEC
Citation: SILVA, Tatiara Lima Régis da; SILVA, Valéria Loureiro da (Orientadora); SENNA, Valter de (Coorientador). Estudo de viabilidade de identificação de bactérias redutoras de sulfato provenientes de campo petrolífero pela técnica de espalhamento elástico da luz. Salvador, 2017. 253 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem Computacional e Tecnologia Industrial ) - SENAI CIMATEC, Salvador, 2017.
Abstract: A técnica de espalhamento elástico da luz (EEL) tem sido aplicada em análises microbiológicas para identificação de colônias bacterianas da microbiologia clínica e de alimentos. As colônias quando iluminadas por feixe de laser de 635nm geram padrões de difração que funcionam como impressões digitais das espécies bacterianas. Baseado em pesquisas do analisador BARDOT, foi proposto neste trabalho, aplicar pela primeira vez a técnica EEL para a identificação de bactérias redutoras de sulfato (BRS), anaeróbias estritas, causadoras de corrosão influenciada por micro-organismos (CIM) na indústria do Petróleo e gás. O problema parte das peculiaridades de cultivos de bactérias anaeróbias considerando as variáveis do meio de cultivo, do ambiente óptico, do próprio sistema de medição e àquelas relacionadas a imagem de tal forma que possam ser futuramente classificadas por processos de modelagem computacional. Considerando a não-linearidade dos dados e a complexidade do sistema e baseando-se na literatura científica, o método de extração por polinômios invariantes de Zernike foi adotado para descrição das características das imagens. Este trabalho resulta da pesquisa empírica no qual o objetivo principal é avaliar a viabilidade da técnica EEL para a identificação de BRS cultivadas a partir de águas de produção de Campo Petrolífero. A metodologia constou em desenvolver um sistema de laser óptico que aplica o fenômeno do espalhamento elástico da luz (SOMEEL), em selecionar as colônias de BRS provenientes de poço petrolífero, capturar as imagens de difração geradas pela iluminação individual de colônias e posterior processamento digital de imagens com descrição de fatores. Em torno de 24 imagens foram analisadas pelos softwares Matlab 2015 Ra e Image J. O processamento digital de imagens constou da aplicação dos polinômios de Zernike para descrição e da análise Mesh Thermal ou malha. A descrição pelo algoritmo computacional de Zernike revelou que houve modulação de fase e amplitude da frente de onde pelas colônias. As análises de malha pela escala de calor apresentaram contribuição de picos entre 0-40 na formação dos anéis concêntricos dos padrões de difração de todas as colônias avaliadas. Os resultados apontam para a viabilidade desta aplicação da técnica EEL para análise de BRS, havendo possibilidade de aplicação de vários métodos de modelagem computacional para reconhecimento de padrões em imagens, desde que sejam bem monitoradas todas as variáveis do sistema óptico, microbiológico e computacional. Esta pesquisa tem importante contribuição científica compondo-se em estudo multidisciplinar que integra diversas áreas de conhecimento como a física, biologia, microbiologia, petróleo, gás e biocombustíveis, processamento digital de imagens, modelagem computacional, a fim de promover inovações tecnológicas. Conclui-se que este trabalho permitirá a continuidade do projeto para futura construção do protótipo, automatização do sistema e reconhecimento de padrões aplicado à demanda industrial em análises microbiológicas do solo, águas e petróleo que poderá acrescentar em precisão e exatidão analíticas, além de significativa redução do tempo de análise bacteriológica.
URI: http://repositoriosenaiba.fieb.org.br/handle/fieb/917
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado (PPG MCTI)

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