Submitted by FRANCIANE CRISTINA DE FIGUEIREDO null (francf_4@hotmail.com) on 2016-05-09T18:39:20Z No. of bitstreams: 1 Efeito prebiótico de xilo-oligossacarídeos produzidos a partir da hemicelulose do bagaço de cana-de-açúcar utilizando extração alcalina e hidrólise de xilanases fúngicas.pdf: 1560444 bytes, checksum: 8ceefe052a8a84e57864dcbc36d1e6d0 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-05-12T19:20:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 figueiredo_fc_me_rcla.pdf: 1560444 bytes, checksum: 8ceefe052a8a84e57864dcbc36d1e6d0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-12T19:20:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 figueiredo_fc_me_rcla.pdf: 1560444 bytes, checksum: 8ceefe052a8a84e57864dcbc36d1e6d0 (MD5) Previous issue date: 2016-04-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os xilo-oligossacarídeos (XOs) e fruto-oligossacarídeos (FOs) apresentam atividades prebióticas, favorecendo a melhora nas funções intestinais, ação imunológica, antimicrobiana e outros benefícios à saúde. A produção dos XOs pode ser realizada pela utilização de materiais lignocelulósicos (MLCs). O objetivo deste trabalho foi aperfeiçoar a extração de hemicelulose a partir do bagaço de cana-de-açúcar, além de comparar a produção de XOs com xilanases de Trichoderma reesei QM 9414 e Aspergilus fumigatus M51. Foram feitos testes de digestibilidade “in vitro” e também de fermentação “in vitro” com bactérias probióticas e patogênicas para avaliar o potencial prebiótico de XOs produzidos por tratamento alcalino e compará-los com XOs e FOs comerciais. Os pré-tratamentos alcalinos desenvolvidos com 10% de KOH a 70ºC (tratamento 1) e com 5% de KOH a 121ºC (tratamento 3) se mostraram similares ao método que utiliza 24% de KOH a 35ºC (método ZD) para extração de hemicelulose, porém são mais simplificados e econômicos. O tratamento 1 apresentou redução de 54,1% de KOH e 1,98% de etanol e o tratamento 3 reduziu em 76,2% o KOH e 40,9% o etanol. Estes três experimentos de extração de hemicelulose foram selecionados para os testes de hidrólise enzimática com xilanases dos fungos T. reesei e A. fumigatus para produção de XOs. A hidrólise com enzimas de T. reesei se mostrou mais vantajosa apenas para produção de xilose (54,9%) em 24 horas, utilizando-se hemicelulose produzida pelo tratamento número 3. Testes com enzimas de A. fumigatus apresentaram melhor rendimento de XOs (27,1%) em 24 horas e menor rendimento de xilose (19,6%), com hemicelulose do tratamento 1 (XOs LABI). Experimentos de fermentação “in vitro” demonstraram a capacidade de Lactobacillus e Bifidobacterium fermentarem XOs e FOs comerciais, destacando-se a preferência de B. breve e L. brevis por XOs comercial, enquanto B. lactis e L. acidophilus demonstraram preferência por FOs comercial. B. longum cresceu tanto nos XOs e FOs comerciais e B. animalis não cresceu em nenhum oligossacarídeo comercial. Salmonella enterica em 4 horas não cresceu quando os oligossacarídeos estavam presentes, diferentes dos meios com outras fontes de carboidratos, comprovando-se a seletividade destes prebióticos por linhagens probióticas. Os XOs LABI não foram capazes de estimular o crescimento da maioria das bactérias probióticas, embora tenham inibido o crescimento de S. enterica e resistido à ação de enzimas digestivas. Estes dados indicam a provável ação prebiótica dos XOs LABI e a necessidade de purificação do produto para eliminar possíveis resíduos da extração, os quais inibem fortemente o crescimento dos micro-organismos estudados. / The xylo-oligosaccharides (XOs) and fructo-oligosaccharides (FOs) have prebiotic activities, improving bowel function, immunological and antimicrobial activity and other health benefits. XOs production can be accomplished by the use of lignocellulosic materials (LCMs). The goal of this work was to improve the hemicellulose extraction from sugarcane bagasse and to compare the XOs production using xylanases from Trichoderma reesei QM 9414 and Aspergillus fumigatus M51. We performed "in vitro" digestibility tests and also "in vitro" fermentation with probiotic and pathogenic bacteria to evaluate the prebiotic potential of XOs produced by alkali treatment and compared it with commercial XOs and FOs. Alkaline pretreatments developed with 10% KOH at 70° C (treatment 1) and 5% KOH at 121° C (treatment 3) were similar to the method using 24% KOH at 35° C (ZD method) for hemicellulose extraction, but they were more simplified and economical. Treatment 1 presented a reduction of 54.1% KOH and 1.98% ethanol and treatment 3 reduced KOH in 76.2% and ethanol in 40.9%. These three hemicellulose extraction experiments were selected for XOs production in the enzymatic hydrolysis tests with fungal xylanases of T. reesei and A. fumigatus. Hydrolysis with T. reesei enzymes proved advantageous only for xylose production (54.9%) at 24 hours, using hemicellulose produced by treatment number 3. Testing with A. fumigatus enzymes showed better XOs production (27.1%) at 24 hours and lower release of xylose (19.6%), using hemicellulose obtained by treatment 1 (XOs LABI). Fermentation experiments "in vitro" showed the ability of Lactobacillus and Bifidobacterium to ferment commercial XOs and FOs, emphasizing the preference of L. brevis and B. breve for commercial XOs while B. lactis and L. acidophilus demonstrated preference for commercial FOs. B. longum grew in both XOs and commercial FOs and B. animalis did not grow in any commercial oligosaccharide. Regarding the cultivation of Salmonella enterica, in four hours there was no growth where oligosaccharides were present, opposed to medium with other sources of carbohydrate, confirming the selectivity of this prebiotic by probiotic bacteria. XOs LABI were not able to stimulate the growth of most probiotic bacteria, although they inhibited the growth of S. enterica and resisted the digestives enzymes. These results indicate the probable prebiotic action of XOs LABI and the need of purification to eliminate possible residues from the extraction, which strongly inhibit the growth of the microorganisms studied.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-03Bitstream added on 2014-06-13T18:53:16Z : No. of bitstreams: 1 macedo_pc_me_ilha.pdf: 5132193 bytes, checksum: 527d1e9a6faf04f0677579dd62a60593 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O setor sucro-alcooleiro vem se expandindo nos últimos tempos, alavancado principalmente pelo advento da bioenergia. No Brasil, a produção de cana-de-açúcar vem avançando em áreas destinadas à pecuária extensiva e a outras culturas importantes como a soja, o milho e a laranja e concerne à geração de energia elétrica pela queima do bagaço (cogeração) e ao uso de etanol como combustível de veículos automotores. Contudo, a produção de açúcar, álcool e energia a partir da cana-de-açúcar pode causar problemas ambientais em decorrência da geração de resíduos como a cinza do bagaço de cana-de-açúcar. Diante do panorama mundial de crescimento do setor sucro-alcooleiro aliado ao desenvolvimento sustentável, é de grande importância a realização de estudos que visem o aproveitamento destes resíduos. Deste modo, este trabalho mostra a viabilidade técnica da utilização da cinza resultante do processo de queima do bagaço para a geração de energia como adição mineral, em argamassas. Foram realizados ensaios de caracterização química, difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e atividade pozolânica da cinza do bagaço de cana-deaçúcar. Além disto, um estudo da moagem do material foi realizado, juntamente com a composição de argamassas contendo a cinza em diversos teores de substituição ao agregado miúdo. Através da resistência à compressão e à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade, foram analisadas suas propriedades mecânicas. Também foram verificadas algumas propriedades relacionadas com a durabilidade do material, como a retração por secagem, absorção por capilaridade e reatividade acelerada pelo método acelerado de expansão em barras de argamassa / The sugar-alcohol sector has expanding in the last years, mainly due to advent of the renewable energy sources and bioenergy. In Brazil, the sugarcane production has advancing towards areas of cattle creation and agriculture, such as soya bean, corn and orange and concerning to electrical energy production through the burning bagasse and alcohol used like vehicle fuel. However, sugar, alcohol and energy production from sugarcane could cause other environmental problems in result to the wastes production such as sugarcane bagasse ash. In the presence of worldwide growth of sugar and alcohol industry and the sustainable development, it is very important the achievement of studies that reuse these wastes. Thus, this work shows technical viability on using sugar-cane bagasse ash (SCBA) obtained from sugar-cane bagasse burnt, as mineral addition, in mortars. It was made some tests on the SCBA, such as the chemical characterization, X-ray diffraction, pozzolanic activity, and also, images obtained by scanning electron microscope. Moreover, grinding of SCBA was carried out, and mortars were prepared with some different amounts of SBCA as replacement of fine aggregate by mass. Through the compressive strength, splitting tensile strength and modulus of elasticity its mechanical properties were verified, and also some properties related to material durability as drying shrinkage, water absorption by capillarity, potential alkali reactivity of aggregates by mortar-bar method

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-27Bitstream added on 2014-06-13T19:41:56Z : No. of bitstreams: 1 fodra_m_dr_botfca.pdf: 694068 bytes, checksum: 6043762edceb94dcd4fa85411d184300 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / A disponibilidade de energia elétrica, em quantidades suficientes e a preços competitivos, é um fator decisivo para o desenvolvimento econômico. A venda de energia elétrica excedente, produzida em um sistema de co-geração, pode ser vista como uma alternativa para a criação de uma fonte adicional de receita para as empresas do setor sucroalcooleiro, bem como, contribuir para a complementação da matriz elétrica brasileira com fontes renováveis. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade econômica da realização de investimentos para a implantação de uma central de co-geração de energia elétrica, movida a bagaço de cana-de-açúcar, com a finalidade de venda de energia elétrica cogerada excedente a preços de mercado. A empresa objeto deste estudo foi uma usina sucroalcooleira, localizada no Estado de São Paulo. Utilizou-se o método do estudo de caso para a avaliando-se o potencial do investimento sob a ótica do VPL, Payback e TIR, complementando-se os resultados com o Resultado Contábil. Foram criados três cenários alternativos para refletir o grau de risco em cada tipo de situação estudada: mais provável, otimista e pessimista, cada qual com suas premissas. A inserção dos elementos de risco do projeto em cada cenário foi realizada com emprego de Simulações de Monte Carlo. A avaliação pelo VPL indicou que no cenário pessimista ocorreram aproximadamente 80% de probabilidades de obtenção de VPL positivo. No cenário mais provável e no otimista, estas probabilidades foram maiores... / The availability of the electrical energy, in sufficient quantities and the competitive prices is a crucial factor to the economic development. The sale of the excess electrical energy, produced in a system of cogeneration can be seen as an alternative to the creation of an additional source of revenues for power plants of alcohol sector, besides contributing to the complementation of the Brazilian electrical headquarter with renewable sources. The task has had the aim of evaluating the economic feasibility of the investment achievement to the implementation of a cogeneration electrical central, moved by the excess of bagasse cane sugar focusing on the excess electrical energy sale to prices of the market. The power plant which has been studies was the alcohol plant, located in the state of São Paulo. It has been used the method of study of case, evaluating the potential of the investment under the viewpoint of the Net Present Value (NPV), Payback and Internal Rate of Return (IRR), complementing the results of the Accounting Results (AC). It has been created three alternative scenarios to reflect the level of the risk of every studied situation. The most likely, optimistic and pessimistic, each one with its assumptions. The insertion of the elements of risk of the project in each scenario has been made with the use of Monte Carlo Simulations. The evaluation by NPV has shown that in the pessimist scenario has occurred approximately 80 per cent of the probabilities of the obtention of the positive NPV. On the most likely scenario and also the optimistic, these probabilities have been more than 90 per cent. The analysis on the Payback has shown that the liquid flow discounted of the cash of the product allows the recovery of the invested capital in approximately 5.26 years in the pessimist scenario. In the most likely scenario has... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:09:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5883.pdf: 4918848 bytes, checksum: be74a4a1c85de8e4a97d1f9e3deff58f (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Financiadora de Estudos e Projetos / The civil construction is responsible for generating a lot of waste and the lack suitable for waste treatment can cause many environmental and social problems. Brazil is the world s largest producer in the sugar and alcohol sector. During the processing of sugarcane is generated the ash sand of the sugarcane bagasse (ASSB), resulting from the burning of bagasse in boilers. The ASSB is usually released in the environment inappropriately. This study aimed to verify the possibility of using the ASSB to partially replace river sand and the construction waste (CW) to partially replace crushed stone in concretes. The ASSB samples were standardized by manual sieving and deagglomeration. The CW samples were standardized by manual screening and automated screening. The ASSB and CW were subjected to physical and chemical characterization, by its chemical composition, sieve analysis, powdery material, absorption, bulk density and true density. The ASSB was used in concretes with 30% substitute level and the CW was used with 30%, 50% and 100% substitution levels, it were produced seven concretes recipe (REF, 30ASSB, 30CW, 50CW, 30ASSB30CW, 30ASSB50CW and 100CW). The concretes were submitted to tests of compressive and tensile strength, elastic modulus, void index, absorption, density and carbonation. The concretes produced with the isolated use of 30 % of ASSB (30ASSB) and 30 % and 50 % of CW (30CW and 50CW) presented similar mechanical properties to the reference concrete. The concretes produced with 30% of ASSB and 30% and 50 % of CW ( 30ASSB30CW, 30ASSB50CW) presented similar progression of carbonation to the reference concrete, however, the combined use of the ASSB and CW resulted in the achievement of concrete with a reduction of 17%, 12% and 8% in compressive strength at 7, 28 and 91 days, respectively. Thus it is possible to indicate the combined use of the ASSB and the CW as a partial substitute natural aggregates in concrete, since the decrease in resistance can be considered low against the possibilities of using concrete containing these wastes. / A construção civil é responsável por gerar uma grande quantidade de resíduos, sendo que a falta de tratamento adequado para tais resíduos pode ocasionar diversos problemas ambientais e sociais. O Brasil é o maior produtor mundial no complexo sucroalcooleiro. Durante o processamento da cana-de-açúcar gera-se a areia de cinza do bagaço da cana-de-açúcar (ACBC), resultante da queima do bagaço em caldeiras. Essas, geralmente são lançadas ao meio ambiente de forma inadequada. Essa pesquisa objetivou verificar a possibilidade do uso da ACBC e do resíduo da construção civil (RCC) em concretos, sendo que a ACBC foi utilizada como substituta parcial do agregado miúdo natural e o RCC como substituto parcial do agregado graúdo natural. As amostras de ACBC foram padronizadas através de peneiramento manual e desaglomeração das partículas. As amostras de RCC foram padronizadas por meio de triagem manual e peneiramento mecanizado. A ACBC e o RCC foram caracterizados quanto à composição granulométrica, absorção, massa específica, massa unitária e propriedades químicas. Após a caracterização, foi realizada a dosagem e moldagem de corpos de prova de concreto com teores de substituição de 30% de ACBC e 30%, 50% e 100% de RCC e foram produzidos sete traços (REF, 30ACBC, 30RCC, 50RCC, 30ACBC30RCC, 30ACBC50RCC e 100RCC). Foram realizados ensaios de resistência à compressão, resistência à tração, módulo de elasticidade, índice de vazios, absorção, massa específica e carbonatação. Os concretos produzidos com a utilização isolada de 30% de ACBC (traço 30ACBC) e de 30% e 50% de RCC (traços 30RCC e 50RCC) apresentaram propriedades mecânicas similares ao do concreto referência (REF). Os concretos produzidos com 30% de ACBC em conjunto com 30% e 50% de RCC (traços 30ACBC30RCC, 30ACBC50RCC) apresentaram evolução na frente de carbonatação similar ao concreto referência, porém, a utilização conjunta da ACBC e do RCC resultou na obtenção de concretos com redução de 17%, 12% e 8% na resistência à compressão aos 7, 28 e 91 dias, respectivamente. Desse modo é possível indicar o uso conjunto da ACBC e do RCC como substitutos parciais de agregados naturais em concretos, pois a redução da resistência pode ser considerada baixa frente às possibilidades de utilização dos concretos contendo esses resíduos.

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-21Bitstream added on 2014-12-02T11:20:49Z : No. of bitstreams: 1 000797809.pdf: 2718082 bytes, checksum: a0422583a00f614c50a7b0c47a234370 (MD5) / No presente trabalho, buscou-se desenvolver e estudar um geopolímero (material com potencial para substituir os produtos derivados do cimento) com uma fonte alternativa de aluminossilicato muito abundante no Brasil: a cinza do bagaço da cana-de-açúcar (CBC). Para tal, foi necessário tratá-la (moagem e calcinação) e misturá-la com fontes mais comumente utilizadas em geopolímeros: a cinza volante (CV) e a escória de alto-forno (BSF). Foram realizados e analisados ensaios nas pastas e argamassas ativadas alcalinamente: composição química (por Fluorescência de Raios-X), perda ao fogo, análise termogravimétrica (TG), granulometria a laser, Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Microscopia eletrônica por varredura (MEV), ensaios de pH, condutividade elétrica e resistência mecânica. Os resultados obtidos (como por exemplo, o de resistência mecânica à compressão, que apresentou argamassas de CBC com CV resistentes à 36 MPa e argamassas de CBC com BFS resistentes à 70 MPa), mostram que a CBC pode ser utilizada, sob certas condições, como fonte alternativa de aluminossilicatos na produção de geopolímeros / In the present study, we sought to develop and study a geopolymer (material with the potential to replace products derived from cement) with an alternative source of aluminosilicate abundant in Brazil: sugar cane bagasse ash (SCBA). For this, it was necessary to treat it (grinding and calcination) and mix it with most commonly sources used in geopolymers: fly ash (FA) and blast furnace slag (BSF). Tests were performed and analyzed on pastes and mortars alkali activated: chemical composition (by X-Ray Fluorescence), loss on ignition, thermal gravimetric analysis (TGA), laser granulometry, Spectroscopy Fourier Transform Infrared (FTIR), Microscopy scanning electron (SEM), tests of pH, electrical conductivity and mechanical strength. The results obtained (for example, the compressive strength, which showed resistant mortar (SCBA with FA) to 36 MPa and which showed resistant mortar (SCBA with BFS) to 70 MPa), SCBA show that may be used, under certain conditions, as an alternative source for the production of aluminosilicate geopolymers

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-11Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000801735.pdf: 3565884 bytes, checksum: 1eb296dbfac5fbe4e855baff45035391 (MD5) / O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, devido a sua alta produção, enormes quantidades de cinza de bagaço cana-de-açúcar são geradas após a fabricação de álcool e açúcar. A fim de encontrar uma aplicação sustentável para este material residual, este trabalho avalia a produção e utilização de cinza de bagaço cana-de - açúcar (CBC), tanto na produção de aglomerantes com cimento Portland e também em aglomerantes ativados alcalinamente. As propriedades físicas e químicas de CBC foram avaliadas e, os resultados obtidos demonstraram que a CBC apresentou um baixo teor de matéria orgânica (4,4 %) e um elevado teor de SiO2 (78,6 %). A análise por meio do DRX mostrou a presença de fases cristalinas na CBC, sendo o quartzo a fase principal cristalina e a sua presença pode ser atribuída contaminação do bagaço por impurezas do solo. O uso de CBC em substituição parcial ao cimento Portland foi analisado para diferentes porcentagens e tempos de cura. A Reatividade pozolânica da CBC também foi determinada em pastas hidróxido de cálcio / CBC e pastas de cimento Portland / CBC por meio de análise termogravimétrica (TGA). Os resultados confirmaram a reatividade pozolânica da CBC. Para a produção de argamassas e pastas ativadas alcalinamente, trabalhou-se com uma mistura de escória de alto-forno / CBC. Diferentes porcentagens de CBC na faixa de 0-50 % e diferentes tipos de soluções ativadoras foram usadas neste estudo, tais como: hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e solução de silicato de sódio. As argamassas ativadas alcalinamente apresentaram resistência à compressão variando de 15-50 MPa, após 90 dias de cura à temperatura ambiente. A análise microestrutural para pastas e argamassas ativadas alcalinamente foram realizadas utilizando diversas técnicas instrumentais, tais como: TGA, FTIR, DRX, SEM e PIM. Para a análise da durabilidade ... / Brazil is the biggest worldwide sugar cane productor and, due to its high production, huge amounts of sugar cane bagasse ash are generated after alcohol and sugar manufacture. In order to find out a sustainable application for this waste material, this work assess the production and use of sugar cane bagasse ash (SCBA) both in Portland cement blended and also in alkali-activated binders. Physical and chemical properties of SCBA were assessed and, obtained results showed that SCBA presented low organic matter (4.4%) and a high SiO2 content (78.6%). XRD pattern showed the presence of crystalline phases in the SCBA, mainly quartz assigned to the soil impurities. The use of SCBA in Portland cement blended mortars was achieved in different percentages and for different curing time. Pozzolanic reactivity of SCBA was also determined in calcium hydroxide/SCBA pastes and Portland cement/SCBA pastes by means of thermogravimetric analysis (TGA) for different curing time. The results confirmed the pozzolanic reactivity of SCBA. SCBA was also used in binary systems blast furnace slag/SCBA for the production of alkali-activated binders. Different percentages of SCBA in the range 0-50% and different types of activating solutions such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and sodium silicate solution were used in this study. Compressive strength mortars in the range 15-50 MPa were yielded after 90 curing days at room temperature. Microstructural analyses for alkali-activated binders were performed using several instrumental techniques such as TGA, FTIR, XRD, SEM and MIP. The durability of selected alkali-activated mortars were tested both in acid attack (HCl, HAc and HN4Cl) and sulfate attack (Na2SO4 and MgSO4). The obtained results were compared to a Portland cement mortars and depending on the attack and on the activating solution, alkali-activated binders can present increment on the compressive strength even ...

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-07-17T10:20:54Z No. of bitstreams: 1 JOÃO PAULO PAES DE ARAÚJO SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4486747 bytes, checksum: 6130f70f7b461e429f7b944096577d56 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-17T10:20:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOÃO PAULO PAES DE ARAÚJO SILVA - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 4486747 bytes, checksum: 6130f70f7b461e429f7b944096577d56 (MD5) Previous issue date: 2016-10-16 / CNPq / Nos últimos anos o ciclone vem sendo utilizado como uma tecnologia de secagem moderna. Neste sentido, nesta pesquisa propõe-se estudar numericamente a secagem do bagaço de cana-de-açúcar usando o ciclone como secador. Adotou-se os modelos Euleriano-Lagrangeano no regime permanente e o de turbulência RNG k-epsilon para a fase gás, e um modelo concentrado transiente de transferência de calor e massa para a fase particulada. Considerou-se a partícula de bagaço de cana-de-açúcar com forma irregular e constituída somente de água. A solução do modelo proposto foi obtida usando o software comercial Ansys CFX 15.0. Resultados do teor de umidade, temperatura, variações dimensionais e trajetória das partículas, e distribuição de velocidade, pressão e temperatura da fase gás no interior do ciclone são apresentadas e analisadas. Verificou-se que o campo de temperatura e pressão, bem como o campo vetorial no interior do ciclone obtidos numericamente apresentaram boa concordância com dados experimentais disponibilizados na literatura e que as cinéticas de secagem, aquecimento, variações dimensionais e tempo de permanência das partículas (bagaço de cana-de-açúcar) são afetadas pelas condições de entrada do gás de secagem. / In recent years, cyclones have been used as a modern drying technology. In this sense, this research proposes a numerical study to describe drying of sugarcane bagasse, using the cyclone as dryer. To this end, it was adopted the RNG-K epsilon model in steady state. The Reynolds stress model was adopted to describe turbulence of the gas phase, while the lumped model in transient state was adopted to describe heat and mass transfer of the particulate phase (sugarcane bagasse). It was considered the particle sugarcane bagasse with irregular shape and consists of water only, in order to simplify the model. The solution of the model was obtained using commercial software Ansys CFX 15.0. Moisture content results, temperature, dimensional variations and trajectory of the particles, and distribution of velocity, pressure and temperature of the gas phase inside the cyclone are presented and analyzed. It was found that the temperature and pressure field and the vector field within the numerically obtained cyclone showed good agreement with experimental data available in the literature and that the kinetics of drying, heating, dimensional variations and particle residence time (sugarcane bagasse) are affected by the inlet condition of the drying gas.

Orientador: Fernando Broetto / Banca: José Pedro Serra Valente / Banca: Luciana Francisco Fleuri / Resumo: O bioetanol é um combustível produzido por meio da fermentação do açúcar do caldo da cana, que representa apenas um terço do carbono (energia), presente na planta. Atualmente, estão sendo feitos esforços para o aproveitamento do restante da biomassa, divididos entre as folhas e bagaço do colmo. Esta biomassa lignocelulósica poderia ser aproveitada para produção de etanol, desde que submetida a processos hidrolíticos químicos (ácidos e bases) e enzimáticos gerando açúcares fermentescíveis. Pela fermentação alcoólica é possível a produção de etanol a partir da mistura de açúcares liberados. Neste trabalho procurou-se a padronização de procedimentos para avaliar o pré-tratamento físico e químico do bagaço da cana-de-açúcar, aliado a diferentes tratamentos térmicos a partir de duas granulometrias de bagaço (1,1 e 2,5 mm). Para o delineamento experimental, utilizou-se tratamentos ajustados em fatorial 4 X 5, sendo que as variáveis foram a influência do tempo de pré-tratamento (0, 15, 30, 45 e 60 minutos) e concentração de ácido sulfúrico (H2SO4) a 7 e 9%. Estes fatores exerceram influência sobre o desempenho da pré-hidrólise, medido pela liberação açúcares redutores (AR) na solução e a % de espécies químicas no bagaço prétratado / Abstract: Bioethanol fuel is produced through the fermentation of sugar cane juice, which representes only a third of the carbon (energy) present in the plant. Currently, efforts are being made to the use of the remaining biomass, divided among the leaves and seed stalk. This lignocellulosic biomass could be used for ethanol production, provided that undergo hydrolytic process chemicals (acids and bases) and enzymatic generating fermentable sugars. For fermentation is possible to produce ethanol from mixed sugars released. This research is the standardization of procedures to assess the pre-treatment physical and chemical properties of bagasse from sugar cane, coupled with different thermal treatments from two particle sizes of mulch (1,1 and 2,5 mm). For this experiment, we used adjusted treatments in a factorial 4 x 5, and the variables were the influence of time of pretreatment (0, 15, 30, 45 and 60 minutes) And concentration of sulfuric acid (H2SO4) 7 and 9%. These factors have exerted influence on the performance of pre-hydrolysis, measured by the release sugars (RS) in the solution, and% of chemical species in the pretreated bagasse / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-08Bitstream added on 2014-06-13T18:56:00Z : No. of bitstreams: 1 fugita_tpl_me_jabo.pdf: 1083835 bytes, checksum: 1acdc1c63d2cbddf0b36ce15061b74ee (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Objetivou-se avaliar a produção de etanol por leveduras assimiladoras de xilose, usando como substrato hidrolisado hemicelulósico de bagaço de cana. Foram realizados dois experimentos, em delineamento inteiramente casualizado, com esquema fatorial 2x3, com 4 repetições. O primeiro fator analisado foram dois mostos (mosto proveniente do hidrolisado hemicelulósico do bagaço de cana e mosto sintético), e o segundo três estirpes de levedura (J10, J19.1 e CG). No primeiro experimento empregou-se o hidrolisado original, obtido após hidrólise da fração hemicelulósica do bagaço de cana-de-açúcar e no segundo utilizou-se o hidrolisado concentrado, com maiores concentrações de açúcares. Foram analisadas o consumo dos açúcares, a produção de etanol e de ácido acético e a viabilidade celular e o brotamento das leveduras. Observou-se que as três cepas estudadas produziram etanol a partir da xilose e glicose, sendo que a J10 apresentou maior produção. Também houve produção de ácido acético nas fermentações em que o hidrolisado foi empregado como mosto. A viabilidade celular e o índice de brotamento das leveduras não foram influenciados pelos tratamentos / The objective of this research was evaluate the ethanol production by xylose-fermenting yeasts, using as substrate hemicellulosic hydrolysate from sugarcane bagasse. Two experiments were conducted, in a 2 x 3 factorial as a completely randomized design. Treatments corresponded to the musts (sugarcane bagasse hemicellulosic hydrolysate and sintetic must) and three yeasts strains (CG, J10 and J19.1). Analyses were performed in four replications. In the first experiment, original hydrolysate, obtained after hydrolyse of the hemicellulosic fraction from sugarcane bagasse and in the second, the concentrate hydrolysate (with high sugars concentration) were used. Sugars consumption, ethanol and acetic acid production and yeast viability and buds rate. Results shown that the three yeasts strains produce ethanol from xylose metabolism, and J10 strain presents high ethanol yield. Also, there was acid acetic production during fermentations process when hydrolysate was used as a must. Cellular viability and bud rates were not affected by treatments

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-30Bitstream added on 2014-06-13T19:08:57Z : No. of bitstreams: 1 marques_mp_me_araiq.pdf: 653823 bytes, checksum: 55d8fe257a4e7fa45682f56f8a5f622d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O bagaço de cana de açúcar (BCA) é o principal subproduto das indústrias de açúcar e álcool no Brasil e em função da sua abundância e baixo custo poderia ser usado para aumentar a produção de etanol, fornecendo vantagens econômicas e ambientais. A hidrólise enzimática é um caminho promissor para obter açúcares de BCA, mas a baixa acessibilidade enzimática da celulose nativa é a chave do problema neste processo. Por este motivo, o pré tratamento da biomassa é exigido para remover a lignina e a hemicelulose. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar o potencial biotecnológico de fungos filamentosos capazes de produzir grandes quantidades de enzimas celulolíticas utilizando o BCA como substrato com pré tratamento térmico e termo ácido. As espécies fúngicas selecionadas para este estudo foram: Aspergillus nidulans (mutante melanizado), Trichophyton terrestre e Aspergillus niger. Para o cultivo em estado sólido, o bagaço pré tratado foi inoculado com micélios ou esporos dos fungos e incubados a temperatura ambiente durante 15, 30 e 60 dias. A eficácia da hidrólise microbiana foi avaliada em relação ao açúcar total (AT), ao açúcar redutor (AR), as concentrações de fenol (Fe) e a atividade das enzimas celulolíticas (celulase, avicelase e CMCase). Os resultados mostraram que a quantidade de AT, AR e Fe foi mais elevada quando os fungos foram crescidos sobre o BCA com pré tratamento termo ácido comparado ao BCA com pré tratamento térmico. Dentre os fungos estudados, o filtrado da cultura do A. niger crescido sobre o BCA com pré tratamento termo ácido por 60 dias pode ser usado como o meio fermentativo para a produção de etanol devido a uma elevada concentração açúcar redutor (1,16% m/v ou 11,6 g.L 1 ) e de baixas concentrações de fenol (0,003% m/v ou 0,03 g.L 1 ). O nível o mais elevado de celulase... / The sugar bagasse cane (SCB) is the major by product of the sugar and alcohol industries in Brazil and in function of its abundance and low cost could be used to increase ethanol production, providing economic and environmental advantages. Enzymatic hydrolysis is a promising way for obtaining sugars from SCB, but the low enzymatic accessibility of the native cellulose is a key problem in this processes. For this reason, the pretreatment of biomass is required to remove lignin and hemicellulose. The main objective of this work was to evaluate the biotechnological potential of filamentous fungi to produce large amounts of cellulolitic enzymes using thermal and/or acid pretreated SCB as substrate. The selected fungal species for this study were: Aspergillus nidulans (melanized mutant), A. niger and Trychophyton terrestre. For cultivation in solid state, the pretreated bagasse was inoculated with mycelia or spores of the fungi and incubate at room temperature during 15, 30 and 60 days. The effectiveness of the microbial hydrolysis was evaluated in terms of total sugar (TS), reducing sugar (RS) and phenol (Phe) concentrations and also activity of cellulolitic enzymes (cellulase, avicelase and CMCase). The results showed that the amount of TS, RS and Phe was higher when the fungi grown on acid and thermal pretreated SCB compared to thermal pretreated SCB. Among fungi studied, the filtrate of A. niger culture grown on acid and thermal pretreated SCB for 60 days could be used as fermentative medium for production of ethanol due to presence of high concentration of reducing sugar (1,16% m/v or 11,6 g.L 1 ) and low amounts of phenol (0,003% m/v or 0,03 g.L 1 ). The highest level of cellulase, corresponding to 0,74 IU.mL 1 , was obtained in the A. nidulans culture after 15 days of growth. For CMCase and avicelase, the maximum activity was exhibited respectively... (Complete abstract click electronic access below)