Orientador: Rosemeire Cristina Linhari Rodrigues Pietro / Resumo: O complexo celulolítico é composto principalmente por endoglucanases, exoglucanases e β-glicosidases. As endoglucanases atuam clivando a celulose nas ligações internas da fibra, enquanto as exoglucanases hidrolisam as ligações externas. A necessidade de novas pesquisas de enzimas celulolíticas capazes de degradar eficientemente resíduos industriais como bagaço de cana-de-açúcar para diminuir o custo da hidrólise enzimática e favorecer a produção de etanol de segunda geração. Neste trabalho foram estudadas as melhores condições dos fungos filamentosos em agitação orbital, além de caracterizar os parâmetros bioquímicos como pH e temperatura ótimos e determinar o melhor produtor do complexo celulolítico e analisar a capacidade quanto à biodegradação de bagaço de cana-de-açúcar comparado com enzima comercial. Através da análise de atividade enzimática, o Aspergillus terreus mostrou-se o fungo com a maior produção nos diferentes meios de cultivo, atingindo a maior atividade enzimática no meio contendo CMC, apresentando 230,65 UI.mg proteína-1 de endoglucanase, 10,79 UI.mg proteína-1 de β-glicosidase, 57,79 UI.mg proteína-1 de exoglucanase e 68,60 UI.mg proteína-1 de atividade celulolítica total (FPAse). A análise realizada através do delineamento experimental de Plackett & Burman realizada no meio contendo glicose e celulose cristalina não mostrou influencia da composição do meio de cultura na produção das enzimas do complexo celulítico. O estudo de estabilidade ao pH revelou que... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The cellulolytic complex is composed mainly of endoglucanases, exoglucanases and β-glycosidases. Endoglucanases act by cleaving the cellulose in the internal bonds of the fiber, while the exoglucanases hydrolyze the outer bonds. The need for new research on cellulolytic enzymes capable of efficiently degrading industrial residues such as sugarcane bagasse to reduce the cost of enzymatic hydrolysis and favor the production of second generation ethanol. In this work the best conditions of the filamentous fungi were studied in orbital agitation, besides characterizing the biochemical parameters as pH and temperature optimum and to determine the best producer of the cellulolítico complex and to analyze the capacity regarding the biodegradation of sugarcane bagasse compared to Commercial enzyme. Through enzymatic activity analysis, Aspergillus terreus showed the fungus with the largest output in the different culture media, achieving higher production in D medium, showing 230,65 65 μmol.min-1.mg protein-1 for endoglucanase, 10788,34 nmol.min-1.mg protein-1 for β-glycosidase, 57.79 μmol.min-1.mg protein-1 for exoglucanase and 68,60 μmol.min-1.mg protein-1 for Total Cellulolytic Activity - Filter Papel Activity (FPAse). The analysis made with the Plackett & Burman design for the medium content glucose and crystal cellulose showed that the medium composition not show an influence on the enzyme production of cellulolytic complex. The enzymatic stability of pH showed that pH 3 has a negative influence for all enzymatic complex. The endoglucanase and FPAse tend to 0% of residual activity after 24 hours of incubation in all studied pHs for all fungi. The partial purification showed best results with the acetone precipitation and, also, the exoglucanase enzyme was the only... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Wanderley José de Melo / Coorientador: Luciana Maria Saran / Banca: Celso Antonio Jardim / Banca: Fernando Giovannetti de Macedo / Banca: Marcela Midori Yada / Banca: Mara Cristina Pessoa da Cruz / Resumo: O níquel (Ni) é um metal de ocorrência natural em rochas magmáticas. Pode ser adicionado ao solo por ações antrópicas, como a agricultura, disposição de resíduos industriais e deposições atmosféricas. Este elemento satisfaz critérios de essencialidade para as plantas, mas é considerado tóxico em altas concentrações. A hipótese deste trabalho é: doses variadas de Ni na forma de Ni(NO3)2 e Ni2O3 contribuem para maior absorção de Ni por plantas de sorgo e causam efeitos nas atividade biológicas e enzimáticas do solo. A degradação de plantas de sorgo contaminadas em solo que não foi adicionado Ni(NO3)2 e Ni2O3 não causam efeitos na atividade biológica e enzimática. O experimento foi instalado em casa de vegetação localizada no departamento de Tecnologia da FCAV/UNESP - Jaboticabal. O solo utilizado foi o Latossolo Vermelho distrófico (LVd). O experimento foi conduzido em duas etapas. A primeira etapa diz respeito ao desenvolvimento de plantas de sorgo em solo contaminado por Ni(NO3)2 e Ni2O3. O delineamento experimental foi o fatorial 2 x 3 +1. Nessa etapa foram testadas 2 fontes de Ni [Ni(NO3)2 e Ni2O3] em 3 doses, com 3 repetições, mais um tratamento controle com adubação mineral sem níquel. As doses de Ni foram 35, 70 e 140 mg kg-1 solo. Nesta etapa foram realizadas análises de Ni pseudototal e extraível, Ni nas folhas diagnose, planta inteira e grãos, assim como, quantificação do carbono na biomassa microbiana, respiração basal do solo, hidrólise do diacetato de fluoresceína ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nickel (Ni) is a naturally occurring metal in magmatic rocks. Can be added to the soil by anthropogenic actions, such as agriculture, industrial waste disposal and atmospheric deposition. This element satisfies criteria for essentiality to the plants, but is considered toxic at high concentrations. The hypothesis of this paper is: varied doses of Ni in the form of Ni(NO3)2 and Ni2O3 contribute to greater absorption of Ni for sorghum plants and cause effects on biological and enzyme activity of soil. The degradation of sorghum plants contaminated in soil that has not been added Ni(NO3)2 and Ni2O3 do not cause effects on biological and enzyme activity. The experiment was installed in greenhouse located in the Department of technology of UNESP/FCAV-Jaboticabal. The soil used was Red Latosol distrófic (LVd). The experiment was conducted in two stages. The first stage concerns the development of sorghum plants in contaminated soil by Ni(NO3)2 and Ni2O3. The experimental design was factorial 2 x 3 +1. In this step 2 Ni sources were tested [Ni(NO3)2 and Ni2O3] into 3 doses, with 3 replications, more control treatment with mineral fertilization without nickel. The doses of Ni were 35, 70 and 140 mg kg-1 soil. Analyses were performed at pseudototal and extractable Ni, Ni on diagnosis, entire plant and grain, as well as quantification of microbial biomass carbon, soil basal respiration, hydrolysis of fluorescein diacetate and calculation of Metabolic Quotient, in addition to the produc... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

O processo de eutrofização das águas, principalmente pelo aporte de fósforo e nitrogênio, favorece a ocorrência de florações de cianobactérias. Uma consequência desses eventos é a produção e emissão dos metabólitos 2-metilisoborneol (MIB) e trans-1,10-dimetil-trans-9-decalol (geosmina). Estes compostos são álcoois terciários que podem ser detectados em baixas concentrações pelos consumidores, 5 a 10 ng/l, deixando a água com “cheiro e gosto de terra e mofo”. MIB e geosmina, particularmente na forma dissolvida (extracelular), mostram-se recalcitrantes aos métodos convencionais de tratamento de água. As metodologias atualmente empregadas na remoção desses metabólitos apresentam-se pouco eficientes e de elevado custo operacional, incentivando as pesquisas relacionadas às alternativas de tratamento. O presente estudo foi realizado em duas etapas, onde a primeira buscou avaliar a remoção de MIB e geosmina por adsorção em carvão ativado granular e a segunda, a degradação dos metabólitos por atividade microbiológica. Primeiramente, os carvões ativados granulares foram caracterizados através do número de iodo e área superficial BET. Em seguida, foi determinado o tempo de equilíbrio de adsorção para cada carvão e por último, foi avaliada a capacidade adsortiva através das Isotermas de Freundlich. O estudo sobre a oxidação biológica dos compostos causadores de gosto e odor consistiu no isolamento, identificação e testes de biodegradação de bactérias que utilizam MIB e geosmina como única fonte de carbono para o seu metabolismo. No que se refere à capacidade de adsorção, foi observado que os carvões de madeira e casca de coco apresentaram os melhores desempenhos na remoção de MIB e geosmina, respectivamente. Esses carvões removeram os compostos abaixo do limite de detecção olfativa (10 ng/l), com doses de 50 mg/l e tempo de contato de duas horas. Essa caracterização mostrou-se de fundamental importância na escolha do carvão mais adequado para aplicação no tratamento de água. Uma vez que pouco se conhece a respeito da comunidade bacteriana, presente em águas naturais, ao que se sabe, este trabalho é o primeiro registro da capacidade individual de bactérias Gram positivas e negativas degradarem os compostos causadores de gosto e odor, na mesma solução teste. A remoção de cerca de 90 e 96% de MIB e geosmina ao longo de 48 e 120 horas de experimento, respectivamente, demonstrou que essas bactérias podem ser utilizadas em estratégias de purificação biológica da água. A identificação molecular dos isolados bacterianos, obtidos no Lago Guaíba, registrou quatro novos gêneros capazes de degradar MIB e geosmina: Burkholderia sp, Caulobacter sp, Klebsiella sp e Leucobacter sp. Além desses, um isolado foi classificado como Arthrobacter sp, outro como Sphingomonadaceae e três como Enterobacteriaceae. O sucesso no isolamento, manutenção de culturas puras, identificação e determinação da capacidade desses microrganismos degradarem MIB e geosmina da água sugere um potencial de utilização dessas bactérias em processos de filtração biológica, que utilizam carvão ativado granular. Esse conhecimento pode ser usado como uma nova ferramenta para a remoção de substâncias que causam gosto e odor, sendo essencial para garantir uma água de qualidade para o consumo humano. / Water eutrophication process, by phosphorous and nitrogen levels, allows cyanobacteria blooms which promotes, among other effects, the generation and release of the metabolites 2-methylisoborneol (MIB) and trans-1,10-dimethyl-trans-9- decalol (geosmin). These compounds are tertiary alcohols that may lend earthymusty tastes and odors to water, characteristics detected by consumers when the metabolites are present at concentrations as low as 5 to 10 ng/l. When present in water, mainly in the dissolved form (extracellular), MIB and geosmin are difficult to be removed by conventional treatment methods. The methodologies currently employed to remove these metabolites lack efficiency and increase operational costs, arousing the interest in research to develop alternative water treatment approaches. The present study was conducted in two steps. The first step evaluated the removal of MIB and geosmin by adsorption using different types of granular activated carbon, while the second step assessed the degradation of the metabolites by microbiological activity. Firstly, granular activated carbon was analyzed for iodine number and BET surface area. Next, adsorption equilibrium time was measured for each carbon type. Then, adsorption capacity was evaluated using the Freundlich isotherm. Biological oxidation of compounds causing taste and odor included isolation, identification and biodegradation tests using bacteria that employ MIB and geosmin as the only carbon sources. Regarding adsorption capacity, wood and coconut shell carbon performed better in MIB and geosmin removal, respectively, affording removal to levels below the odor threshold concentration (10 ng/l), using 50 mg/l solutions of each carbon and exposure times of 2 h. This characterization proves the importance of choosing the most appropriate carbon to employ in water treatment. Since little is known on the bacterial community thriving in natural waters, as far as we know this is the first study to record the capacity of Gram-positive and Gramnegative bacteria to individually degrade compounds that cause taste and odor in water, in the same test solution. The removal of 90 and 96% of MIB and geosmin within 48 and 120 h of exposure, respectively, shows that these bacteria may be used in water purification strategies. The molecular identification of the bacterial isolates obtained in Lake Guaíba revealed four new genera capable to degrade MIB and geosmin: Burkholderia sp., Caulobacter sp., Klebsiella sp., and Leucobacter sp. Apart from these isolates, one Arthrobacter sp., one Sphingomonadaceae and three Enterobacteriaceae isolates were also identified. The successful isolation, maintenance of pure cultures, identification and determination of these microorganisms’ capacities to degrade MIB and geosmin in water suggests that these bacteria may be used in biological filtration processes that utilize granular activated carbon. This knowledge may be used as a new tool to remove substances that lend taste and odor to water, and is an essential aspect to guarantee quality water for human consumption.

O diesel brasileiro é um importante combustível dentro da matriz energética e pode ser comercializado como uma mistura com biodiesel (Diesel B). A introdução do biodiesel trouxe importantes vantagens para esta nova formulação, em relação ao diesel de petróleo. Como vantagens: fonte renovável, maior biodegradabilidade e redução no impacto ambiental por emitir baixo teor de hidrocarbonetos não queimados, óxidos de enxofre, monóxido de carbono e material particulado. O objetivo deste trabalho foi o de avaliar a biodegradação da mistura diesel:biodiesel B10 em solo propositalmente contaminado, através das estratégias de atenuação natural, bioestimulação, bioaumentação convencional (adição do inóculo ao tempo 0) e bioaumentação sucessiva (adição do inóculo aos tempos 0 e 11). A seleção de um consórcio bacteriano foi realizada em meio mineral mínimo, contendo o indicador redox cloreto de trifeniltetrazólio e a mistura B10. A partir da estimativa da produção de proteínas totais, o consórcio T, composto por três micro-organismos, identificados como Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans e Ochrobactrum intermedium, foi selecionado para participar dos ensaios de bioaumentação. Nos experimentos de biodegradação em solo, foram estimadas as populações de heterotróficos totais e degradadores e avaliada a dinâmica estrutural da comunidade por DGGE. A quantificação da liberação de CO2 e da concentração de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) também foram realizadas. Os resultados obtidos apontaram para percentuais de biodegradação de 35,7% e 32,2% para os tratamentos bioestimulação e bioaumentação sucessiva, respectivamente. Verificou-se, assim, que a microbiota autóctone, embora não tivesse sido previamente exposta a contaminantes derivados de petróleo, diante de estímulos apropriados, foi capaz de expressar seu potencial degradador de maneira eficiente. A bioaumentação sucessiva, apesar de exibir um percentual de biodegradação semelhante ao da bioestimulação, exibiu níveis de redução de HTP superiores ao da bioaumentação convencional, demonstrando que o emprego da estratégia por inoculações sucessivas deve ser melhor investigado, para que seus resultados sejam otimizados, já que se trata de uma tecnologia ainda emergente. / The brasilian diesel is an important fuel within the energy matrix and can be marketed as a mixture with biodiesel (Diesel B). The biodiesel introduction brought important advantages to this new formulation with respect to diesel oil. The advantages: renewable source, higher biodegradability and reduced environmental impact by emit low levels of hydrocarbons, sulfur oxides, carbon monoxide and particulate matter. The aim of this study was assess blend diesel:biodiesel B10 biodegradation in soil purposely contaminated, through strategies natural attenuation, biostimulation, conventional bioaugmentation (inoculum addition at the beginning time) and successive bioaugmentation (inoculum addition at the beginning and at day 11). The bacteria consortium selection was performed in mineral minimum medium, with redox indicator triphenyltetrazolium chloride (TTC) and B10. From the estimate of total protein production, T consortium, comprising three microorganisms, identified as Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter xylosoxidans e Ochrobactrum intermedium, was selected to participate in the bioaugmentation trials. In the soil biodegradation experiments were estimated total heterotrophic and degrading populations and it was evaluated the structural dynamic community through DGGE. The CO2 evolution and total petroleum hydrocarbons (TPH) concentration were also carried out. The results showed to biodegradation percentages of 35,7% and 32,2% for the biostimulation and successive bioaugmentation treatment, respectively. Therefore, the autochthonous microbiota, although it had not been previously exposed to derivatives of oil contaminants, with appropriated stimuli, it was able to express their potential degraded efficiently. Successive bioaugmentation, despite showing a biodegradation percentage similar to the biostimulation, display reduction TPH levels higher than conventional bioaugmentation. The use of the successive inoculations strategy should be better investigated since it is still an emerging technology.

Submitted by Luiza Fontes (luimf@yahoo.com.br) on 2017-11-17T22:01:25Z No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_pei_Luiza_Fontes_final.pdf: 2354845 bytes, checksum: 20aedd4de1231ce14dd1ce159439415d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-11-20T14:45:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_pei_Luiza_Fontes_final.pdf: 2354845 bytes, checksum: 20aedd4de1231ce14dd1ce159439415d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-20T14:45:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_mestrado_pei_Luiza_Fontes_final.pdf: 2354845 bytes, checksum: 20aedd4de1231ce14dd1ce159439415d (MD5) / CNPq e Fapesb / Os impactos ambientais provenientes do refino do petróleo são inúmeros e entre estes está a geração de grande quantidade de resíduos pesados contendo uma variedade de compostos orgânicos policíclicos, aromáticos e tóxicos ao homem e ao meio ambiente. É sabido que as microalgas utilizam compostos de carbono como o CO2 como fonte de nutrientes para produção de carboidratos, proteínas, lipídeos e pigmentos. Neste trabalho foi realizado um estudo sobre a capacidade das microalgas da espécie Desmodesmus sp.de biodegradar emulsões de óleo residual pesado de petróleo (BPF) em água. Com esta finalidade foram preparadas emulsões com tensoativos aniônicos e não iônicos biodegradáveis permitindo o acesso das microalgas em cultivo aquoso ao óleo residual e a seus componentes tóxicos, hidrocarbonetos policiclicos aromáticos (HPAs). O preparo das emulsões priorizou ativos biodegradáveis provenientes de fontes de carbono renováveis. Com o objetivo de preparar uma solução emulsionante utilizando quantidades mínimas de tensoativos para foi realizado um planejamento estatístico dos experimentos. Inicialmente foi cultivado o inoculo mãe; uma vez alcançada a fase estacionária, o cultivo foi reiniciado com 30%(v/v) do inoculo mãe e 1%(v/v) das emulsões contendo o óleo BPFem condição restrita de nutrientes, forçando assim a utilização da emulsão como fonte carbônica de nutrientes. Ao longo de cada experimento foi avaliado o crescimento celular das microalgas e acompanhados os teores de carotenoides dos cultivos através de espectroscopia Raman. Ao final, foi avaliada a presença de HPAs no meio de cultivo através de técnica cromatográfica gasosa. A espécie Desmodesmus sp. apresentou curva de crescimento atípica na presença do óleo BPF emulsionado, bem como alterações no metabolismo de produção de β-caroteno. Conclui-se que as microalgas da espécie Desmodesmus sp. foram capazes de biodegradar em 90 dias, nas condições utilizadas nos experimentos, os componentes orgânicos presentes no óleo BPF, incluindo a maior parte dos HPAs presentes. / The environmental impacts from the refining of petroleum are numerous and among these is the generation of large quantities of heavy residues containing a variety of polycyclic organic compounds, aromatic and toxic to humans and the environment. It is known that microalgae use carbon compounds such as CO2 as a source of nutrients for the production of carbohydrates, proteins, lipids and pigments. In this work a study on the ability of the microalgae of the species Desmodesmus sp. to biodegrade heavy oil residual oil (BPF) emulsions in water was carried out. For this purpose, emulsions containingbiodegradable anionic and nonionic surfactants were prepared, allowing the microalgae in aqueous culture to reach the residual oil and its toxic components, aromatic polycyclic hydrocarbons (PAHs). The preparation of the emulsions prioritized biodegradable assets from renewable carbon sources. In order to use minimum amounts of surfactants, a statistical design of experiments was carried out to prepare the ideal emulsifier solution. Initially the mother inoculum was cultivated; The culture was restarted with 30% (v / v) of the mother inoculum and 1% (v / v) of the emulsions containing the BPF oil in a nutrient restricted condition, thus forcing the emulsion to be source of nutrients. Throughout each experiment the cell growth of the microalgae was evaluated and the carotenoid contents of the cultures were monitored through Raman spectroscopy. At the end, the presence of PAHs in the culture medium was evaluated by gas chromatographic technique. The species Desmodesmus sp. presented an atypical growth curve in the presence of emulsified BPF oil, as well as changes in the metabolism of β-carotene production. It is concluded that the microalgae of the species Desmodesmus sp. were able to biodegrade in 90 days, under the conditions used in the experiments, the organic components present in the BPF oil, including most of the HPAs present.

Due to the range of uses in the oil industry, hygiene products and cosmetics, mining, agriculture, pharmaceutical, paper and pulp, textiles and ceramics, the biosurfactants have been widely studied, motivated by the strong tendency in replace synthetic to biological products in industrial and environmental applications. The fact of the microorganisms withstand the most adverse environmental conditions from the mild and are found in various types of substrates, become producers of a range of biosurfactants with diverse applicability, potential toxicity and biodegradability smaller than the synthetic surfactants. This present study aimed to isolate, select and characterize bacteria, molds and yeasts from agroindustrial wastes as vinasse, manipueira and residual oil of frying. The micro-organisms isolated, were studied the potential for producing molecules of biosurfactants, test for biodegradability in concentrations of 0.2, 0.6 and 1% of oil in the presence of redox indicator 2,6-dichlorophenol indophenol (DCPIP). After selection, it was evaluated the capacity to produce biosurfactants and oil emulsion formation when compared to a synthetic surfactant such as sodium lauryl sulfate (SLS®), measuring the surface tension and submission of these molecules in situ bioremediation of petroleum. Of the initial results, 50 micro-organisms were isolated, of which 32 maintained cell viability. Of these, 17 microorganisms were from manipueira, 5 of vinasse and 10 of the residual oil for frying. To test for biodegradability, it was found that 35% of microorganisms from manipueira degraded percentages of 0.2 to 0.6% of oil and 20% of microorganisms of vinasse and 30% of these from oil for frying also degraded the same concentrations of oil supply, degraded some even up to 1% of oil after 4 hours of evaluation. The fermentation process when the residual oil for frying and manipueira as substrates had higher rates of reductions in surface tension of water and percentage of oil bioremediation in beach sand contaminated with , about 81%, when compared to the other sources of carbon as vinasse and glucose / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido a gama de utilizações na indústria petrolífera, em produtos de higiene e cosméticos, mineração, agricultura, farmacêutica, papel e celulose, têxtil e cerâmica, os biossurfactantes vêm sendo amplamente pesquisados, motivados pela forte tendência de substituição dos produtos sintéticos por biológicos em aplicações industriais e ambientais. O fato dos micro-organismos suportarem desde condições ambientais mais adversas às amenas e serem encontrados em vários tipos de substratos, os tornam produtores de diversos biossurfactantes, com variadas aplicabilidades, potenciais de toxicidade e biodegradabilidade bem menores que os surfactantes sintéticos. O presente estudo objetivou isolar, selecionar e caracterizar bactérias, bolores e leveduras a partir de resíduos agroindustriais como vinhaça, manipueira e óleo residual de fritura. Dos micro-organismos isolados foi estudado o potencial de produção de moléculas de biossurfactantes, por teste de biodegradabilidade, em concentrações de 0,2 a 1% de petróleo, na presença do indicador redox 2,6-diclorofenol indofenol (DCPIP). Após seleção, avaliou-se a capacidade de produção de biossurfactantes e formação de emulsões em petróleo, quando comparadas a um surfactante sintético como o lauril sulfato de sódio (SLS®), quantificação da tensão superficial e a submissão dessas moléculas à biorremediação do petróleo in situ. Dos resultados iniciais, 50 micro-organismos foram isolados, dos quais 32 mantiveram viabilidade celular. Destes, 17 micro-organismos foram provenientes da manipueira, 5 da vinhaça e 10 do óleo residual de fritura. Para o teste de biodegradabilidade, verificou-se que 35% dos micro-organismos provenientes da manipueira degradaram percentuais de 0,2 e 0,6% de petróleo e 20% dos micro-organismos da vinhaça e 30% dos provenientes do óleo de fritura residual também degradaram as mesmas concentrações de fonte oleosa, chegando alguns a degradar até 1% de petróleo após 4 horas de avaliação. O processo fermentativo com óleo residual de fritura e manipueira como substratos apresentaram maiores índices de reduções na tensão superficial da água e percentual de biorremediação de petróleo em areia de praia contaminada em cerca de 81%, quando comparados com fontes de carbono como a vinhaça e a glicose

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-03-07T12:47:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1490405 bytes, checksum: 1f294b9bf1828f15b6a7fe2139ce5808 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T12:47:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1490405 bytes, checksum: 1f294b9bf1828f15b6a7fe2139ce5808 (MD5) Previous issue date: 2005-08-02 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Tendo em vista o crescimento da caprinocultura no Brasil e o crescente interesse no uso de sistema de camas sobrepostas na criação de cabras, objetivou-se, com este estudo, avaliar a influência do conforto térmico ambiental, por meio de índice térmico, calculado a partir de dados de temperatura, umidade relativa e velocidade do ar, além da radiação sobre o desempenho produtivo, atributos fisiológicos e comportamentais de cabras em lactação criadas no sistema de camas sobrepostas, bem como avaliar o processo de degradação bioquímica e a qualidade do produto final obtido nesse sistema. O experimento foi realizado no Setor de Caprinocultura da Universidade Federal de Viçosa durante a primavera. Foram utilizadas 48 cabras das raças Parda Alpina e Saanen, todas na oitava semana de lactação, divididas em três lotes uniformes, com produção e peso iniciais médios de 2,0kg/cabra e 36,0kg. Cada grupo de dezesseis animais foi alojado em três baias, nas quais foram aplicados os tratamentos: cama de casca de arroz (T1), cama de maravalha (T2) e cama de capim (T3). Para caracterizar o ambiente térmico, foram obtidas, em dias alternados e a cada duas horas, as temperaturas do globo negro, do bulbo seco e do bulbo úmido bem como a velocidade do ar nos ambientes interno e externo. O conforto térmico foi avaliado com base em respostas fisiológicas (freqüência respiratória e temperatura retal), no desempenho zootécnico (produção de leite e variação de peso) e nocomportamento dos animais. O processo de degradação bioquímica ocorrido nas camas foi avaliado por meio da análise de variação da temperatura interna da massa orgânica, da temperatura de superfície das camas, do teor de água, do pH, do carbono orgânico total, do nitrogênio total e da relação carbono/nitrogênio. Considerando-se as condições nas quais o experimento foi conduzido e com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que, em média geral, o conforto térmico das cabras, nos três tratamentos: cama de casca de arroz, maravalha e capim, avaliado pelos resultados de Tar, UR, ITGU e CTR, foi considerado satisfatório, ou seja, os materiais não interferiram no conforto térmico dos animais. A caracterização inicial e final dos materiais estudados indicou que o sistema acumula nutrientes contidos nos dejetos, conferindo-lhes melhorias no valor fertilizante. O valor da relação carbono/nitrogênio, ao final do experimento, não caracterizou ter ocorrido estabilização bioquímica dos materiais utilizados como cama. A maravalha e o capim proporcionaram bom desempenho no que se refere à absorção dos dejetos e a casca de arroz se mostrou menos eficiente nesse quesito; no entanto, pode-se considerar o mesmo tempo de permanência desses materiais, como cama, no capril. Os resultados de desempenho animal, das respostas fisiológicas e comportamentais comprovaram a viabilidade técnica da utilização do sistema de camas sobrepostas para criação de cabras. / In view of the goat farming development in Brazil and the growing interest in the use of deep bedding system for goat raising, the objective of this study was to evaluate the influence of thermal comfort, by means of thermal index, calculated from temperature, relative humidity and wind speed, as well as radiation on the productive performance, physiological and behavioral characteristics of nursing goats raised in the deep bedding system, and also to evaluate the biochemical degradation process and the quality of the final product obtained in this system. The experiment was carried out at the goat farming sector of the Federal University of Viçosa, Minas Gerais State, Brazil, during the spring. A number of 48 Brown Alpine and Saanen goats were used, all at the eighth week of lactation, divided in three uniform lots, with mean production and initial weight of 2.0kg/goat and 36.0kg, respectively. Each group of sixteen animals was housed in three stalls, in which the following treatments were applied: rice straw (T1), wood shaving (T2) and grass bedding (T3). To characterize the thermal environment, in alternate days, every two hours, black globe, dry, and wet bulbs temperatures, as well as the wind speed in the internal and external environment were recorded. Thermal comfort was evaluated through physiological responses (breathing frequency and rectal temperature), animal performance (milk production and weight variation) andanimal behavior. The biochemical degradation process taking place in the bedding was evaluated through the analysis of variation of the organic mass internal temperature, the temperature of bedding surface, the water content, the pH, the total organic carbon, the total nitrogen and the carbon/nitrogen ratio. Considering the conditions in which the experiment was conducted and the obtained results, it can be concluded that, on average, the thermal comfort of the goats, in the three treatments – rice straw, wood shaving and grass evaluated by Tair, RH, BGHTI and RTL, was considered satisfactory, in other words, the materials did not affected the thermal comfort of the animals. The initial and final characterization of the studied materials indicated that the system accumulates nutrients contained in the waste, improving their fertilizing characteristics. The value of the carbon/nitrogen ratio, at the end of the experiment, did not show biochemical stabilization of the bedding materials. Wood shaving and grass provided good performance for waste absorption; whereas, rice straw was shown less efficient, however, the same time of permanence of these materials can be considered in the stalls as bedding. The results of animal performance, physiological and behavioral responses proved the technical viability of the use of deep bedding systems for goat breeding. / Dissertação importada do Alexandria

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-14T17:48:40Z No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16108 bytes, checksum: 2cd537f65b91f31ace656e4a54ad1fae (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-14T17:48:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 16108 bytes, checksum: 2cd537f65b91f31ace656e4a54ad1fae (MD5) Previous issue date: 2005-05-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foram avaliados 14 isolados degradadores de petróleo, quanto à diversidade genética e à atividade catabólica dos mesmos e de cinco destes, em consórcio, no meio de cultivo adicionado de petróleo por meio da técnica de RT-PCR. A diversidade genética dos 14 isolados bacterianos foi avaliada por RAPD utilizando 12 oligonucleotídeos. O padrão de bandas amplificado do DNA total dos isolados evidenciou uma alta diversidade genética entre os isolados LBBMA 1, LBBMA 18a, LBBMA 53, LBBMA 88b, LBBMA 161, LBBMA 191, LBBMA 201 e LBBMA ES11, quando comparado ao padrão de bandas obtidos com os isolados LBBMA 58, LBBMA 75, LBBMA 101b, LBBMA 105a, LBBMA 195 e LBBMA 199. A detecção de seqüências genômicas e dos respectivos transcritos dos genes que codificam alcano hidroxilase, naftaleno dioxigenase e tolueno dioxigenase em meio de cultivo adicionado de petróleo evidenciou que os isolados LBBMA 58, LBBMA 75, LBBMA 101b e LBBMA 199 foram promissores para serem utilizados no processo de biorremediação. O consórcio C7 (LBBMA 105a, LBBMA 191, LBBMA 195, LBBMA 199, LBBMA 201) foi selecionado para ser avaliado quanto à atividade catabólica em meio de cultivo adicionado de petróleo, nos tempos: 0,5 hora, 4 horas, 7 horas e viii24 horas. Detectou-se neste consórcio, os transcritos correspondentes aos genes que codificam alcano hidroxilase e naftaleno dioxigenase em todos os tempos avaliados. Estes resultados mostraram que a avaliação da atividade catabólica por meio da detecção dos transcritos indicou o potencial de aplicação deste consórcio no processo de biorremediação. / The present study objectified to evaluate the genetic diversity among 14 Petroleum-degrading bacterial isolates and to verify the catabolic activity of each one separately and in consortium in culture medium with addition of petroleum by RT-PCR technique. Their genetic diversity was evaluated by RAPD using twelve primers. The isolates presented high polymorphism indicating a great genetic diversity among them. The evaluation of the potential and the catabolic activity of the isolates was accomplished using as markers three catabolic genes that encode alkane hydroxylase, naphthalene dioxygenase and toluene dioxygenase. In these isolates different results were observed for the presence of the genomic sequences and their respective transcripts. These results indicated that the isolates LBBMA 58, LBBMA 75, LBBMA 101b and LBBMA 199 are promising for the bioremediation process. The consortium C7 (LBBMA 105a, LBBMA 191, LBBMA 195, LBBMA 199, LBBMA 201) was chosen to have its catabolic activity appraised due to its greater efficiency. In this consortium transcripts corresponding to the genes that encode alkane hydroxylase and naphthalene dioxygenase were detected with 0,5 hour, 4 xhours, 7 hours and 24 hours. These results indicated the potential of this consortium for bioremediation.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-08-16T17:23:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1208509 bytes, checksum: b0d5d1679d88877d27d97c13a33000ac (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-16T17:23:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1208509 bytes, checksum: b0d5d1679d88877d27d97c13a33000ac (MD5) Previous issue date: 2017-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O Brasil é um país que apresenta potencial de expansão de uso e produção de madeira para fins energéticos, entretanto, quando destinada à geração de energia, a madeira apresenta algumas desvantagens como o elevado teor de umidade e o baixo poder calorífico. A fim de minimizar algumas destas características indesejadas, as empresas vêm utilizando a madeira em forma de cavacos para a geração de energia. Os cavacos apresentam alta superfície específica, homogeneidade e maior facilidade em perder a umidade em comparação à madeira em tora, o que aumenta a eficiência energética do sistema, além da possibilidade de mecanização e automação do processo. Entretanto, apenas a transformação da tora em cavacos não é o suficiente para atingir o potencial energético desta biomassa e torná-la competitiva perante as fontes não renováveis. Além disto, quando estocados em pilhas para secagem, os cavacos podem sofrer combustão espontânea ou serem degradados por agentes biológicos, como os fungos xilófagos. Torna-se, então, necessária a utilização de técnicas que melhorem este material, como a torrefação, um tratamento térmico realizado em baixa oxigenação e temperaturas moderadas, que variam entre 200 e 300°C, capaz de acumular carbono e lignina na madeira, tornando-a um material com maior eficiência energética e menor atratividade a microorganismos xilófagos. Assim, este trabalho teve como objetivo principal estudar a influência da temperatura de torrefação na combustão espontânea e degradação biológica de cavacos de eucalipto torrificados, e como objetivo específico obter o potencial energético dos cavacos torrificados. Para realização do estudo, cavacos de madeira foram peneirados e secos em estufa até atingirem massa constante. Em seguida, foram torrificados por 20 minutos nas temperaturas de 180, 220 e 260°C em um torreficador de rosca sem fim, sendo realizadas 3 torrefações por tratamento e utilizando aproximadamente 2 kg de cavacos por repetição. Após a torrefação, determinou-se o rendimento gravimétrico, a dimensão das fibras da madeira, além da composição química estrutural, elementar e imediata, umidade de equilíbrio higroscópico, a densidade a granel, o poder calorífico superior e útil, a densidade energética, a possibilidade de combustão espontânea e a resistência ao ataque de fungos xilófagos dos cavacos de madeira in natura e torrificados. O aumento da temperatura de torrefação ocasionou um aumento de lignina total, carbono elementar e carbono fixo, tendo como consequência o aumento do poder calorífico superior e útil, menor rendimento gravimétrico, menor umidade de equilíbrio higroscópico, maiores resistências a fungos xilófagos e maior estabilidade térmica. A espessura de parede e largura das fibras foram reduzidas com o tratamento térmico. Verificou-se também, que os cavacos de madeira in natura e torrificados não são passíveis de combustão espontânea. Recomenda-se a torrefação na temperatura de 260°C devido à maior densidade energética, maior percentual de lignina e maior resistência ao ataque de xilófagos. / Brazil is a country that has the potential to expand the use and production of wood for energy purposes. However, when used for energy generation, wood presents some disadvantages such as high moisture content and low calorific value. In order to minimize some of these unwanted characteristics, companies have been using the wood in the form of wood chips for power generation. The chips have a high specific surface area, homogeneity and easier to lose moisture compared to log wood, which increases the energy efficiency of the system, besides the possibility of mechanization and automation of the process. However, only the transformation of the log into chips is not enough to reach the energy potential of this biomass and make it competitive against non-renewable sources. In addition, when stored in piles for drying, the chips may spontaneously combust or be degraded by biological agents, such as fungi xylophagous. It is then necessary to use techniques that improve this material, such as torrefaction, a low oxygenation heat treatment and moderate temperatures, ranging from 200-300oC, capable of accumulating carbon and lignin in the wood, making it a material with greater energy efficiency and less attractiveness to xylophagous microorganisms. Thus, the main objective of this work was to study the influence of torrefaction temperature on the spontaneous combustion and biological degradation of torridated eucalyptus chips, and as a specific objective to obtain the energetic potential of the torrified chips. To carry out the study, wood chips were sieved and dried in an oven until reaching a constant mass. They were then torrified for 20 minutes at temperatures of 180, 220 and 260 ° C in an endless screw roaster, 3 torrefaction being processed per treatment and using approximately 2 kg of chips per replicate. After torrefaction, the gravimetric yield, the fiber size of the wood, the structural, elemental and immediate chemical composition, hygroscopic equilibrium moisture, bulk density, superior and useful calorific value, energy density, possibility of spontaneous combustion and resistance to the attack of xylophagous fungi of the wood chips in natura and torrified. The increase in the torrefaction temperature caused an increase in total lignin, elemental carbon and fixed carbon, resulting in higher and useful calorific increase, lower gravimetric yield, lower hygroscopic equilibrium moisture, higher resistance to xylophagous fungi and greater thermal stability. It has also been found that the in natura and torrified wood chips are not susceptible to spontaneous combustion. It is recommended to torrefaction at a temperature of 260°C due to the higher energy density, higher percentage of lignin and greater resistance to attack by xylophages.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-03-27T11:17:30Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5090130 bytes, checksum: d98bf49620b68489c4e52a9c9c7bfc08 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-27T11:17:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 5090130 bytes, checksum: d98bf49620b68489c4e52a9c9c7bfc08 (MD5) Previous issue date: 2017-08-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Objetivou-se neste trabalho aprofundar os estudos de biodegradação da água residuária pro- veniente da produção do biodiesel (ARIB) em AnSBR operando sob condições otimizadas tanto com valor constante quanto com aumento progressivo de carga orgânica volumétrica aplicada (COV A ). Para otimização do processo os fatores avaliados foram pH, temperatura, agitação, concentração do substrato no afluente, massa de inóculo e tempo de reação. O AnSBR utilizado no experimento era cilindrico, tinha volume reacional de 5 L, foi construído em acrílico com banho termostático para controle de temperatura, regulador para velocidade de agitação e registro de descarte de lodo instalado na base do reator. A ARIB utilizada duran- te todo o experimento foi formulada com base nas caracteristicas encontradas na ARIB gerada no processo industrial com glicerol comercial como única fonte de matéria orgânica, bicarbo- nato de sódio como agente alcalinizante, e sais como fontes de macro e micronutrientes, todos dissolvidos em água destilada. Os resultados obtidos indicaram que os fatores agitação, tem- peratura, massa de inoculação e tempo de reação possuiam influência direta na eficiência de remoção de DQO da ARIB. O fator massa de inóculo influenciou em maior peso a eficiência de remoção de DQO e os fatores temperatura e tempo de reação mostraram possuir maior influência sobre o tamponamento do meio. Ao avaliar o AnSBR operando sob COV A cons- tante de 11,3 g L -1 d -1 em termos de DQO, os valores de eficiência de remoção de DQO dimi- nuíram de 51 para 10% após o período de operação estudado e foi observado azedamento do reator com acúmulo de AVT após o 8° ciclo de operação com concentrações máximas acima de 4500 mg L -1 . Ao avaliar o AnSBR operando sob condições de aumento progressivo de COV A de 1,3 a 9,3 g L -1 d -1 em termos de DQO, observaram-se eficiências médias para remo- ção de DQO de 52 a 11%. O coeficiente cinético aparente, referente à velocidade de degrada- ção da matéria orgânica, esteve entre 0,102 e 1,040 h -1 , sendo que o modelo cinético que con- sidera a concentração residual de substrato foi o que melhor se ajustou aos dados obtidos. Conclui-se que os modelos matemáticos gerados neste trabalho podem ser utilizados para previsão, controle de processos e escalonamento do reator. O aumento progressivo da COV A por meio do aumento da concentração de substrato modificou a diversidade microbiana da biomassa o que influenciou na cinética de degradação da matéria orgânica. / The objective of the presente study was to deepen the studies of biodegradation of biodiesel industry wastewater (BIW) in an AnSBR operating under optimized conditions with both constant value and progressive increase of applied organic volumetric load (OLR). The fac- tors analyzed in the optimization of the process were pH, temperature, agitation, non-tributant substrate concentration, inoculum mass and reaction time. The AnSBR used in the experiment was cylindrical, with a reaction volume of 5 L, built in acrylic with thermostatic bath for tem- perature control, regulator for agitation speed and had a log of sludge discard installed in the base of the reactor. The BIW used throughout the experiment was formulated based on the characteristics found in the BIW generated in the industrial process and it was composed by commercial glycerol as sole source of organic matter, sodium bicarbonate as alkalizing agent, and salts as sources of macro and micronutrients, all dissolved in distilled water. The results indicated that the factors agitation, temperature, inoculation mass and reaction time, directly influence the COD removal efficiency of the BIW. The mass factor of inoculum influenced in greater weight the efficiency of removal of COD and the factors temperature and time of reac- tion showing the greater influence on the buffering of the medium. When evaluating the AnSBR operating under constant OLR of 11.3 g L -1 d -1 in terms of COD, the COD removal efficiency values decreased from 51 to 10% after the period of operation and it was observed the souring of the reactor with TVA accumulation after the 8th cycle of operation with maxi- mum concentrations above 4500 mg L -1 . When evaluating the AnSBR operating under condi- tions of progressive OLR increase of 1.3 to 9.3 g L -1 d -1 in terms of COD, it was observed average COD removal efficiencies of 52 to 11%. The apparent kinetic coefficient, which is related to the degradation rate of organic matter, was between 0.102 and 1.040 h -1 , and the kinetic model considering a residual substrate concentration was the one that adjusted to the data obtained the best. It was possible to conclude that the mathematical models generated in the present study can be used for the forecasting, process control and staggering of the reactor. The progressive increase of OLR by increasing the substrate concentration modified the mi- crobial diversity of the biomass and influenced the kinetics of degradation of the organic mat- ter.