A matéria prima do biodiesel pode conferir ao biocombustível uma maior suscetibilidade ao desenvolvimento microbiano no armazenamento. Neste sentido, avaliou-se o papel deteriogênico de três fungos filamentosos em meio aquoso com biodiesel produzido a partir de óleo de oliva, soja e linhaça, durante 120 dias. O experimento foi montado em frascos de vidro, com 30 mL de meio mineral e 15 mL de cada biodiesel, e adicionado inóculo dos fungos. O experimento foi conduzido em triplicata e as análises foram realizadas aos dias 0, 7, 14, 21, 28, 42, 60 e 120. A cada tempo amostral avaliou-se: formação de biomassa; consumo de fosfatos; produção de metabólitos e de lipase. Para determinar a concentração mínima fungistática e fungicida foram avaliados quatro antimicrobianos (MBO8%, MBO50%, MBO100% e NBM100%). Os fungos cresceram em todos os biodieseis testados, sendo que as medidas de tensão superficial não indicaram produção de biossurfactantes, e as de pH demonstraram a produção de metabólitos ácidos aos 120 dias. Aos 7 dias de incubação foi detectada a produção máxima de lipase e a presença dos ésteres palmitato (C16), estearato (C18), oleato (C18:1), linoleato (C18:2) e linolenato de metila (C18:3) na fase aquosa. Não foi observada degradação dos ésteres dos biodieseis pelos fungos. Os aditivos MBO (8 e 50%) não apresentaram atividade fungistática e fungicida nas concentrações testadas, no entanto, para o antimicrobiano NBM100% a concentração de 250ppm foi fungicida para os fungos testados. / The raw material for biodiesel can increase its susceptibility to microbial growth in storage. In this sense, we evaluated the deterioration role of three filamentous fungi in aqueous medium with biodiesel produced from olive oil, soybean and linseed oil for 120 days. The experiment was performed in glass vials with 30 ml mineral medium and 15 mL of each biodiesel, and the inoculum of the fungi added. The experiment was conducted in triplicate, and analyzes were performed on days 0, 7, 14, 21, 28, 42, 60 and 120. At each sampling time were evaluated: biomass formation, consumption of phosphates, production of metabolites and lipase. To determine the minimal fungistatic and fungicidal concentration was evaluated four antimicrobials (MBO8% MBO50% MBO100% and NBM100%). The fungi grew in all tested biodiesels, and the surface tension measurements indicated no biosurfactant production, the pH values demonstrated the production of acidic metabolites in 120 days. After 7 days of incubation, the maximum production of lipase was detected and the presence of the esters methyl palmitate (C16), stearate (C18), oleate (C18: 1), linoleate (C18: 2) and linolenate (C18: 3) were detected in aqueous phase. There was no degradation of esters of biodiesels by fungi. The additives MBO (8 and 50%) showed fungistatic and fungicidal activity at the concentrations tested, however, for the antimicrobial NBM100% the concentration 250ppm was fungicidal for all the fungi tested.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-02-23T04:07:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337518.pdf: 1738301 bytes, checksum: fa2afeecf6d90e1d8cd90511d0f5ca14 (MD5) Previous issue date: 2015 / Os processos de degradação biológica ocorridos nos aterros sanitários resultam na geração de efluentes líquidos e gasosos. A emissão gasosa dos aterros, resultado da ação de microrganismos metanogênicos responsáveis pela fermentação do ácido acético e gás hidrogênio em metano e gás carbônico, é conhecida como biogás. Este gás devido sua considerável concentração em metano (45-75%) é apontado como um dos principais atores do efeito estufa antropogênico. No entanto, o metano apresenta elevado poder calorífico, podendo ser aproveitado energeticamente. Em virtude disso é importante estudar as emissões deste gás para verificar a viabilidade econômica de seu aproveitamento. Este estudo se propôs à realização de um levantamento do potencial energético de biogás no aterro sanitário de Brusque, para a geração de energia. A metodologia consistiu na análise das emissões de biogás dos drenos de captação, em conjunto com a aplicação de um modelo matemático, e com ensaios laboratoriais de atividade metanogênica BMP. Os resultados finais de caracterização do biogás, nos drenos, apresentaram uma vazão média de 117,9 Nm³/h, com concentração média de CH4 de 48,6%, para um intervalo de confiança de 95%. Já os ensaios de BMP apresentaram resultados médios de 190,6 NmlCH4, para o período de incubação de 11 dias, inferindo um valor de Lo de aproximadamente 102,54 m³CH4/TSTV, ou 20,61 m³CH4/T. Com os resultados do ensaio de BMP, se fez possível a realização de uma modelagem matemática através do software LandGEM. Como resultado da modelagem verificou-se que desde a inauguração até o ano de 2137, o aterro terá gerado 115.538.228 m³CH4, tendo como pico máximo o ano de 2032 (3.635.384 m³CH4), exatamente um ano após o encerramento do aterro e chegando ao ano 2104 , com vazão anual já próxima da vazão de metano gerada no primeiro ano de operação (aproximadamente 70.000 m³CH4), podendo abastecer cerca de 100 residências de classe média.<br> / Abstract : Biological degradation processes taking place in landfills result in the generation of liquid and gaseous effluents. The gaseous emissions from landfills as a result of the action of methanogenic microorganisms responsible for the fermentation of acetic acid and hydrogen gas into methane and carbon dioxide, is known as biogas. This gas because of its considerable concentration of methane (45-75%) is named as one of the main actors of the anthropogenic greenhouse effect. However, methane has a high calorific value and can be recovered for energy production. It is important to study landfill methane emissions to check the economic feasibility of its use. This study aimed to carry out a survey of the energy potential of biogas in a landfill located at Brusque, to generate energy. The methodology consisted of the analysis of biogas emissions from drains in conjunction with the application of a mathematical model, and laboratory tests of methanogenic activity (BMP). The final results of characterization of biogas sampled in drains had an average flow of 117.9 Nm³ / h, with an average concentration of CH4 48.6%, for a 95% confidence interval. Since BMP test results presented mean of 190.6 NmlCH4 for the 11 day incubation period, resulting in a low value of approximately 102.54 m³CH4 / TSTV or 20.61 m³CH4 / T. Results of BMP test were used to perform a mathematical model using the software LandGEM. As a result of modeling it was found that since the opening by the year 2137, the landfill will have generated 115,538,228 m³CH4, with the peak year 2032 (3,635,384 m³CH4), exactly one year after closure of the landfill and reaching the year 2104, with annual output already close to the methane flow generated in the first year of operation (approximately 70,000 m³CH4).

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:13:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314774.pdf: 6374323 bytes, checksum: 9a7fb1926def92730b3a0dac69d84c8e (MD5) / As indústrias petroquímicas são responsáveis pela geração de grandes quantidades de efluentes líquidos com um elevado potencial de poluição, pois apresentam compostos tóxicos como o benzeno, tolueno e xilenos, conhecidos por BTX. Estes contaminantes, mesmo em baixas concentrações, representam um sério risco ao meio ambiente e ao ser humano, devido às suas propriedades neurotóxicas, carcinogênicas e teratogênicas, sendo de extrema necessidade sua remoção dos efluentes. Com a atual preocupação com a economia de água e as leis para descarte de efluentes industriais cada vez mais rigorosas, tem-se a necessidade de melhorias nos sistemas de tratamento destes efluentes. Considerando estes aspectos, estudos estão sendo realizados para desenvolver unidades de tratamentos de efluentes que apresentam um bom desempenho na remoção de compostos tóxicos. Inúmeras pesquisas indicam a degradação biológica como sendo o principal mecanismo para a minimização das características tóxicas dos poluentes. Neste trabalho estudou-se o processo de biodegradação dos compostos BTX individuais e em mistura, para o processo batelada e contínuo, utilizando-se biofilmes suportados em partículas de carvão ativado. Os resultados obtidos demonstram que o biofilme é capaz de biodegradar completamente os compostos BTX individualmente e em misturas binárias e ternárias, no processo em batelada e em contínuo. Através de procedimentos experimentais, em batelada, determinou-se os parâmetros cinéticos e estequiométricos do modelo de Andrews e Monod para a biodegradação individual dos compostos BTX, e para a biodegradação da mistura BTX, utilizou-se os modelos de inibição competitiva, acompetitiva e não competitiva, bem como o modelo soma cinética dos parâmetros de interação (sun kinetic interactions parameters - SKIP). A biodegradação individual dos compostos BTX foi adequadamente representada pelos modelos de Andrews e Monod. O modelo SKIP proporcionou a melhor representação da cinética de biodegradação da mistura BTX e em alguns casos para a mistura binária, possibilitando mostrar a existência de interações não específicas entre estes substratos. Durante a biodegradação sugere-se, em alguns casos, a presença do fenômeno de cometabolismo e para algumas situações o fenômeno inibição competitiva. Para o processo contínuo avaliou-se a eficiência na remoção dos compostos BTX para diferentes concentrações e vazões de entrada, e verificou-se que o biofilme está apto a biodegradar estes compostos, eliminando sua toxicidade. Os resultados obtidos através da análise de sequenciamento de DNA, mostraram que as bactérias predominantes no biofilme são do gênero Pseudomonas sp., o que é coerente para esses sistemas. Neste trabalho é desenvolvido um modelo matemática completo capaz de descrever o processo de biodegradação de compostos tóxicos, em um biorreator com biofilmes em leito fixo. Este modelo é baseado nas leis de conservação da massa e da espécie química, onde se utiliza o Método da Média no Volume. O modelo é desenvolvido para a microescala, que é formada pelo biofilme; e para a macroescala, que é formada pelas biopartículas (que traz informações da microescala) e para o efluente. O Modelo matemático final é constituído por duas equações, uma para a fase sólida (biopartículas = biofilme + suporte) e outra para a fase líquida (efluente). Estas duas equações são resolvidas simultaneamente pelo Método de Volumes Finitos, possibilitando a predição da biodegradação de compostos indesejáveis. Os resultados numéricos da biodegradação são comparados com resultados experimentais para três casos distintos, sendo obtida uma excelente concordância em todos os problemas estudados, possibilitando desta forma corroborar o modelo matemático e o algoritmo numérico desenvolvido.<br> / Abstract : The petrochemical industries are responsible for the generation of a large quantity of liquids that have a high potential of pollution, since they have toxic compounds such as benzene, toluene and xylenes, known by BTX. These contaminants, even at low concentrations, are extremely dangerous to the environment as well as to humans due to their neurotoxic, carcinogenic and teratogenic properties, and need to be removed from the effluents. Due to the current concern about water conservation and the increasing strict laws for disposal of industrial effluents, there is an urgent need for improvements in the wastewater treatment systems. Considering these aspects, studies are being conducted to develop wastewater treatment units that have a good performance in the removal of toxic compounds. Several studies show the biological degradation as the main mechanism for minimizing the toxic characteristics of the pollutants. The biodegradation process of the BTX as individual compounds and mixture was studied to the batch and continuous process, using biofilms supported on activated carbon particles. The results showed that the biofilm is able to completely biodegrade BTX individually as well as in binary and ternary mixtures, in the batch and continuous processes. Through batch experimental procedures, it was determined the kinetic and the stoichiometric parameters of Andrews and Monod models for biodegradation of BTX individual compounds, and the BTX biodegradation mixture was used for the competitive, acompetitive and non-competitive inhibition models, as well as the sum of kinetic model of interaction parameters (sun kinetic parameters interactions - SKIP).. The biodegradation of individual BTX compounds was adequately represented by Monod and Andrews models. The SKIP model provided the best representation of biodegradation kinetics of BTX mixture and in some cases also to the binary mixture, allowing showing the existence of non-specific interactions between these substrates. During the biodegradation process, it was suggested in some cases, the presence of cometabolism phenomenon and in some situations, the competitive inhibition. It was evaluated to the continuous process the removal efficiency of BTX compounds at different concentrations and flowrates, and it was found that the biofilm is capable of biodegrading these compounds and eliminating its toxicity. The results obtained by the analysis of DNA sequencing showed that the predominant bacteria in biofilms is of the genus Pseudomonas sp., which is consistent for these systems. In this work it was developed a complete mathematical model able to describe the biodegradation process of toxic compounds in a bioreactor with fixed bed biofilms. This model was based on the laws of conservation of mass and chemical species, which uses the average method in volume. The model was developed for the micro, that is formed by the biofilm; and for the macroscale that is formed by bioparticles (which provides information of microscale) and to the effluent. The final mathematical model consisted of two equations, one for the solid phase (bioparticles = biofilm + support) and one for the liquid phase (effluent). These two equations were solved simultaneously by finite volume method, enabling the prediction of biodegradation of undesirable compounds. The numerical results of biodegradation were compared to experimental results for three different cases. An excellent agreement was obtained in all studied problems, allowing corroborate the mathematical model and numerical algorithm developed.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320324.pdf: 4531539 bytes, checksum: 687157b7d5c30ecd557ae206ed694ba4 (MD5) / O poli(3-hidroxibutirato) - P(3HB), é um poliéster natural e biodegradável, produzido por cultura bacteriana, sendo considerado um atrativo substituto para os polímeros petroquímicos. O glicerol, por sua vez, que teve sua disponibilidade no mercado ampliada em decorrência da política nacional de estímulo à adição de biodiesel nos combustíveis fósseis, pode ser utilizado para diversas finalidades. Dentre elas, destaca-se seu uso como fonte de carbono no cultivo de micro-organismos. Diante da disponibilidade de glicerol, objetivou-se neste trabalho utilizá-lo como fonte de carbono adicional na produção de P(3HB). Foram realizados ensaios preliminares nos quais foi avaliada a possibilidade do uso do glicerol proveniente da produção do biodiesel na biossíntese do P(3HB). Em seguida, foram realizados ensaios planejados por meio de um delineamento composto central rotacional (DCCR) 23 com 3 pontos centrais no qual foram avaliadas a influência da temperatura e das concentrações de açúcar invertido e glicerol no crescimento de Cupriavidus necator, bem como na produção e acúmulo do polímero pela célula, ensaio este que foi em seguida validado em triplicata avaliando sua cinética. A melhor condição validada teve sua escala ampliada para biorreator de 2 L, também com avaliação cinética e extração dos filmes para a sua caracterização físico-química, térmica e mecânica. E, finalmente, foram realizados os ensaios de biodegradação em solo e exposição em câmara de envelhecimento acelerado, com avaliação do material degradado. Nos ensaios preliminares constatou-se que o glicerol bruto poderia ser utilizado como fonte de carbono adicional ao meio de cultivo de C. necator. Os resultados do DCCR revelaram que o aumento da temperatura levou a um incremento na produção e no acúmulo de P(3HB) e que, quando foram utilizados 15 g L-1 de glicerol, chegou-se a resultados de acúmulo 15 % superiores, porém não considerados como estatisticamente significativos. O modelo obtido no DCCR foi validado para todas as condições para o acúmulo percentual de P(3HB) e para a produção de polímero diferiu em 3 % do valor experimental obtido para a condição a 38 °C, 15 g L-1 de açúcar invertido e 15 g L-1 de glicerol, para as demais condições testadas o modelo foi validado. Em biorreator, foram realizados cinco ensaios, sendo que para os ensaios com adição de glicerol bruto como substrado ou cosubstrato não houve crescimento ou produção de P(3HB) viável para extração. Na caracterização dos polímeros sintetizados em biorreator com e sem adição de glicerol puro, verificou-se que o uso do glicerol não modificou as propriedades dos filmes, mas foi possível afirmar que os polímeros obtidos e extraídos nesse trabalho eram mesmo o P(3HB). Em solo, as amostra degradaram em 35 dias, enquanto na exposição dos filmes à câmara de envelhecimento acelerado notou-se maior estabilidade das amostras o que permitiria a aplicação do polímero no ambiente, sem que ele se degradasse <br> / Abstract: Poly(3-hydroxybutyrate) - P(3HB) is a natural, biodegradable polyester, produced by bacterial fermentation, and considered an attractive replacement for petrochemical polymers. Glycerol had expanded its availability in the market due to the national policy of encouraging the addition of biodiesel in fossil fuels, the glycerol can be used for several purposes. Among them, its use as a carbon source for the cultivation of microorganisms has been highlighted. Through the availability of glycerol, this study aimed to use it as an additional carbon source on the production of P(3HB). First of all, preliminary tests were conducted to evaluate the possibility of the use of glycerol from the biodiesel production in the biosynthesis of P(3HB). Then, tests were conducted planned by a central composite rotatable design (CCRD) 23 with three central points in order to evaluate the influence of the temperature and the concentrations of inverted sugar and glycerol on Cupriavidus necator growth, as well as the production and accumulation of the polymer into the cell. The experiments were made in triplicate and the kinetics were evaluated. The best condition of the process had their range expanded to 2 L bioreactor. The kinetic were evaluated and the films obtained had its physical-chemical, thermal and mechanical properties evaluated. Finally, biodegradation in soil assays were performed and exposure chamber accelerated aging was performed, with evaluation of the degraded material. In preliminary tests it was found that crude glycerol could be used as an additional carbon source to the culture medium of C. necator. The results of the CCRD revealed that the increase of the temperature led to an increase in the production and accumulation of P(3HB) and when 15 g L-1 of glycerol were added to the medium, an accumulation of 15% was reached, but not considered as statistically significant. The model obtained in CCRD was validated for all conditions for the accumulation percentage of P (3HB) and the polymer production differed in 3 % of the value obtained for the experimental condition at 38 °C, 15 g L-1 of inverted sugar and 15 g L-1 of glycerol, for the other conditions tested the model was validated. Five tests were performed in bioreactor, and no growth or production of P (3HB) viable for extraction was identified for assays with crude glycerol as substrate or co-substrate. In the characterization of the polymers synthesized in bioreactor with and without addition of pure glycerol, it was found that the use of glycerol did not modify the film properties, but it was possible to say that the polymers extracted were P(3HB). In soil, the samples degraded in 35 days, while the films that was exposed at the accelerated aging chamber presented greater stability of the samples which would allow the application of the polymer in the environment without degradation.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:20:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319291.pdf: 7543048 bytes, checksum: a83e97113f7c6a951257432a0e92df30 (MD5) Previous issue date: 2013 / O estímulo à utilização de biocombustíveis como biodiesel,fomentado pelos riscos ambientais associados ao uso de combustíveis fósseis, faz com que aumente a incidência de contaminações com este biocombustível e torna necessário o desenvolvimento de tecnologias de remediação específicas. Para tanto, um experimento de campo foi conduzido para avaliar o potencial da bioestimulação anaeróbia na aceleração da degradação dos compostos presentes na mistura B20 (20%biodiesel de soja e 80% diesel v/v). Foram liberados 100L de B20 diretamente sobre lençol freático em uma área de 1m2 rebaixada até 1,7m de profundidade. Um mês após a liberação, injeções semanais de acetato de amônio foram conduzidas na área experimental, com duração de 1,25 anos, para promover a estimulação da biomassa total e microorganismos específicos. Condições anaeróbias foram estabelecidas pela presença do B20 e do acetato de amônio, tendo sido a metanogênese o processo predominante e de maior contribuição para a degradação dos compostos do B20, especialmente dos aromáticos. Limitações termodinâmicas foram impostas pelo acúmulo de metabólitos de degradação (acetato e hidrogênio) produzidos, em um primeiro momento, pela degradação preferencial dos ésteres de biodiesel,resultando no retardo da degradação dos BTEX e HPAs. Porém, microorganismos específicos foram estimulados pela introdução de acetato de amônio, incluindo gêneros associados a processos sintróficos e à degradação anaeróbia de compostos aromáticos, tendo sido capazes de consumir os metabólitos que se acumularam no sistema, superando as limitações termodinâmicas e culminando na rápida degradação dos BTEX e HPAs (em 0,7 e 1,0 ano, respectivamente), quando comparadaa processos de atenuação natural. Portanto, a bioestimulação metanogênica demonstrou acelerar a degradação dos compostos presentes no B20, podendo ser considerada para remediação deaquíferos contaminados com este biocombustível, especialmente em regiões próximas à fonte de contaminação que possuem maior propensão à anaerobiose e inviabilizam a aplicação de técnicas aeróbias de remediação.<br> / Abstract : Environmental concerns associated with fossil fuels have encouraged the use of renewable fuels, such as biodiesel. The increasing use of biodiesel can lead to a higher frequency of groundwater contamination by accidental releases, which motivates the development of specific strategies for remediation of this biofuel. Therefore, a field experiment was conducted to assess the potential for anaerobic biostimulation to enhance biodiesel blends B20 (20% soybean biodiesel and 80% diesel v/v) biodegradation under methanogenic conditions in groundwater. B20 (100L) was released in the groundwater and after one month, ammonium acetate was added weekly over 1.25 years, to promote stimulation of total biomass and putative anaerobic degraders. Anaerobic conditions were developed by the presence of B20 and ammonium acetate addition. Methanogenesis predominated over time and greatly contributed to the remediation of B20 compounds degradations, especially BTEX and PAHs. Thermodynamic constraints were established by acetate and hydrogen accumulation to inhibitory thresholds, which were, at first, possibly produced by biodiesel preferential degradation, leading to a transient decrease in aromatic compounds consumption. However, biostimulation fortuitously enhanced the growth of putative anaerobic BTEX degraders and associated commensal microorganisms that consume acetate and H2 and were able to offset this negative effect as acetate and hydrogen were consumed below inhibitory thersholds, enhancing the thermodynamic feasibility of aromatic compounds degradation, which is conducive to faster degradation rates, as observed by BTEX and PAH degradation at 0.7 and 1.0 years after the release, respectively. Overall, this study demonstrated the potential for stimulating anaerobic methanogenic conditions to enhance the cleanup of groundwater contaminated with biodiesel blends (B20), and suggests that this approach should be considered for source zone bioremediation when the high BOD encountered at these contaminated sites makes aerobic biostimulation unfeasible.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:23:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318869.pdf: 1415910 bytes, checksum: 1b5a6522cd7918e2545008dd69861353 (MD5) Previous issue date: 2013 / A maioria dos compostos ativos apresenta instabilidade quando submetidos ao processamento industrial ou às condições ambientais. Para promover a sua estabilidade, uma alternativa é o encapsulamento em micropartículas poliméricas. Dentre os polímeros biodegradáveis, o poli(ácido lático-co-ácido glicólico) (PLGA) apresenta amplo uso, pois é aprovado para uso em humanos. O uso de modelos matemáticos auxilia na compreensão dos mecanismos de transferência de massa que controlam a liberação. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade descritiva de modelos matemáticos ajustados aos dados da liberação de compostos hidrofílicos a partir de micropartículas de PLGA, produzidas por dupla emulsão com extração/evaporação do solvente, identificando os principais mecanismos que controlam a liberação. O estudo envolveu o desenvolvimento e a caracterização de micropartículas de PLGA com metformina, um composto hidrofílico de baixa massa molar, e um estudo comparativo com dados da literatura provenientes da liberação do dextrano marcado com isotiocianato de fluoresceína (FD40), um composto hidrofílico de alta massa molar. As micropartículas de PLGA com metformina apresentaram formato esférico com estrutura matricial altamente porosa. O modelo matemático de liberação controlada por difusão baseado na lei de Fick foi o mais adequado para descrever os dados da liberação da metformina, segundo os critérios estatísticos: coeficiente de determinação ajustado (R_aj^2), raiz do erro quadrático médio (RMSE) e critério de informação de Akaike corrigido (AICc), enquanto que o modelo matemático de liberação controlada por erosão, proposto por Batycky, apresentou o melhor ajuste aos dados da liberação do FD40, segundo os mesmos critérios. Considerando a rápida liberação in vitro da metformina a partir das micropartículas de PLGA, o mecanismo de erosão nesse sistema foi irrelevante e a liberação foi controlada por difusão. Por outro lado, a liberação do FD40 a partir de micropartículas de PLGA foi lenta, uma vez que a estrutura da micropartícula precisou ser desintegrada para permitir a liberação do composto ativo. Neste caso, o mecanismo de controle foi o processo de degradação e erosão da matriz polimérica. Os mecanismos de transporte que controlam a liberação de compostos ativos a partir de uma mesma matriz polimérica definem as aplicações de um sistema de liberação controlada. <br> / Abstract: Most of the active compounds present instability when subjected to industrial processing or environmental conditions. In order to ensure their stability, an alternative is the encapsulation in polymeric microparticles. Among the biodegradable polymers, poly(lactic-coglycolicacid) (PLGA) has been widely used, as it is approved for use in humans. The use of mathematical models provides insights concerning mass transport mechanisms that control the release. The purpose of this study was to evaluate the descriptive capacity of mathematical models fitted to hydrophilic compound release data from PLGA microparticles produced by double emulsion solvent extraction/evaporation technique, identifying the main mechanisms that control the release. The study involved the development and characterization of metformin-loadedPLGA microparticles, a hydrophilic compound of low molar mass, anda comparative study with literature data from fluorescein isothiocyanatelabeled dextran (FD40) release, a hydrophobic compound of high molar mass. Metformin-loaded PLGA microparticles presented a spherical shape with highly porous matrix type structure. According to statisticalcriteria such as the adjusted coefficient of determination (R2 adjusted), the root mean squared error (RMSE), and the corrected Akaike?s information criterion (AICc), the mathematical model of diffusion controlled release based on Fick?s law was suitable to describe metformin release data, while the mathematical model of erosion controlled release, proposed by Batycky, presented the best fit to the FD40 release data. Considering the fast in vitro metformin release fromPLGA microparticles, the erosion mechanism was negligible, and the main mechanism of control was the transport by diffusion. On the other hand, FD40 release from PLGA microparticles was slow, since themicroparticle structure needed to be degraded to allow the activecompound release. In this case, the mechanism of control was the degradation and erosion process of polymeric matrix. Transport mechanisms that control the active compound release from the same polymeric matrix define the application of a controlled release system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-21T18:41:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 210034.pdf: 1398018 bytes, checksum: cb2315adb63ebe2d2459c34e9595b723 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T00:12:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-26T02:35:59Z : No. of bitstreams: 1 184200.pdf: 57132608 bytes, checksum: 8d84913a5b82d584414c8362844d990d (MD5) / O uso da atenuação natural como tecnologia para recuperar área contaminada com gasolina misturada com etanol foi investigado em um derramamento controlado deste combustível na Fazenda Experimental da Ressacada na região da Tapera em Florianópolis, Santa Catarina. O derramamento foi feito, em dezembro de 1998, com 100 litros de gasolina comercial brasileira. A liberação dos compostos BTEX e etanol (compostos mais solúveis da gasolina), a partir da fonte, formou uma pluma destes contaminantes no aqüífero. Os resultados deste estudo mostraram que o desaparecimento da pluma de etanol ocorreu 974 dias após a contaminação, e neste período, a pluma de BTEX, principalmente a de benzeno, ainda estava aumentando. Com base neste estudo, pode-se dizer que a atenuação natural é uma tecnologia adequada para recuperar locais de baixo risco, onde houver derramamentos de gasolina com etanol. No entanto, é necessário que se tenha uma grande atenção à massa de etanol derramada, porque será o comprimento da pluma de etanol que irá definir o incremento da pluma de benzeno, no local contaminado, e a possibilidade de esse contaminante atingir receptores críticos afastados da fonte de contaminação. Conseqüentemente, o etanol e o benzeno são os principais constituintes da gasolina brasileira que devem ser monitorados em casos de contaminação do lençol freático.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:27Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2002-10Bitstream added on 2014-06-13T19:43:12Z : No. of bitstreams: 1 henrique_cm_dr_botfca.pdf: 1831111 bytes, checksum: 817389600105fac1728fc43b5dda5f53 (MD5) / A proposta de trabalho seguiu a linha de pesquisa iniciada no mestrado, na qual foi avaliado o efeito da película de fécula de mandioca natural como revestimento pós-colheita de limão Siciliano. A película de fécula atua como barreira física, da mesma forma que ceras, plásticos, proteínas, entre outras matérias-primas. Os resultados embora promissores, foram pouco uniformes. As razões para essa desuniformidade pode estar nas características do filme, que ainda não tinham sido estabelecidas. O objetivo desta pesquisa, foi caracterizar esses filmes na expectativa de elucidar as causas da variação e tornar o filme aplicável ao setor hortifrutícola. Para contornar a fragilidade dos filmes de fécula natural foram elaborados filmes com féculas modificadas: carboximetilamido (CMA) de baixa e alta viscosidade, cross link (pré gelatinizado modificado) e esterificada, todas com 3 e 5% de matéria-seca (MS). As soluções filmogênicas foram secas por 24 hs/40ºC em suporte de plexiglass. Logo após a secagem, os filmes foram acondicionados a 20ºC e 64% de umidade relativa, em uma atividade de água de 0,645 por 10 dias, para análises posteriores. Os filmes assim obtidos foram comparados com os filmes de policloreto de vinila (PVC). As avaliações foram quanto às características microscópicas, físicas e dimensionais, além das propriedades mecânicas e de barreira ao vapor d' água. As espessuras mínimas alcançadas foram 0,5 - 0,6 mm nos filmes de fécula cross link. Não houve interferência da espessura na permeabilidade ao vapor d' água, onde os filmes com 5% de MS, independentemente do tipo de fécula modificada, apresentaram-se mais permeáveis e onde os filmes de fécula esterificada à 5% atingiram o maior valor com 0,55 g.mm/m2.dia.mmHg de permeabilidade. Os filmes apresentaram alto índice de solubilidade (superior à 65%)... . / This work follws the research line of the master of Science thesis, where natural cassava starch film of was evaluated as post-harvest a coating of sicilian lemon. The starch film acts as a physical barrier in the same way as waxes, plastics, proteins and other raw materials. The results were variable due to the lack of stardardization of the characteristics of the films, which still have to be established. The aim of the current work was to elucidate the problems previously found with natural starch and to develop a film to replace those in use for wrapping fruits and vegetables. The new film s made of newewable and biodegradable raw material, does not leave residue, it is cheap and non-toxic. Films of the following modified starches were developed: caboximetil starch (CMS) of low and high viscosity, cross link and esterified, with 3 and 5% of dry matter (DM). The film forming solutions were dried for 24 h/40ºC in plexiglass support. Subsequently the films were stored at 20ºC and 64% of relative humidity in an water activity of 0,645 for 10 days, for further analysis. The microscopic, physic and dimensional characteristics were evaluated as well as the mechanical properties and water vapor permeability. The results still showed a film with problems to humidity, but with high solubility index (superior to 65%). There was no interference of the thickness on the permeability to water vapor. The films with 5% of DM, independently of the modified starch showed to be more permeable whist the esterified starch films at 5% reached a permeability of 0,55 gmm/m2.day.mmHg. The minimium thickeness observed was 0,5 - 0,6 mm in pregelatinized starch films. All films showed brightness and transparency similar to a PVC film of low density. With regard to mechanical properties, malformation in perforation and traction indicated a non-elastic film... (Complete abstract, click electronic address below).

RESUMO Foi conduzido um monitoramento periódico dos teores de carbono, nitrogênio e fósforo da palhada de milho [Zea mays) e de aveia preta (Avena strigosa) , e do solo durante 370 dias (abril/l993-abril/1994), numa gleba experimental situada no Campo Demonstrativo e Experimental Batavo em Carambeí (PR). 0 estudo envolveu a cultura da aveia preta e da soja (Glycine max), sob plantio direto, num Latossolo Vermelho-Escuro, distrófico. A decomposição da palhada foi avaliada através de sua perda de peso e as amostras de solo para a análise dos nutrientes estudados foram coletadas a 4 profundidades: 0-2,5;2,5-5,0;5,0-7,5 e 7,5-10,0cm. Todas as coletas foram feitas em pontos ao acaso nas 3 parcelas-repetição em todas as 15 épocas de amostragem. Foram também observados dados climáticos, assim como a temperatura e a umidade do solo a 2,5 e a 7,5cm de profundidade. A palhada de milho apresentou perda de peso mais lenta do que a de aveia preta, permanecendo mais tempo no solo. Enquanto a palhada de milho sofreu perda de 49% de seu peso inicial em 149 dias, a de aveia preta sofreu perda de 71% em 179 dias. Isto foi atribuído à sua mais alta relação C/N (43:1 e 24:1, respectivamente), à sua distribuição mais heterogênea em campo, à maior quantidade de resíduo adicionado (9,8 e 6,8t/ha, respectivamente), e às diferentes condições de temperatura e de umidade do solo durante o ciclo da aveia preta e da soja (médias a 2,5 cm, respectivamente de 13,8 e 25,0°C e 34 e 27g/g). Os teores de C e de N total da palhada de milho e de aveia preta apresentaram poucas variações mantendo-se, respectivamente, em torno de 42,8 e 1,0% para o milho e de 41,5 e 1,7% para a aveia preta. Os teores de P, por outro lado, apresentaram decréscimo no período indo de 0,12 para 0,09% no milho e de 0,16 para 0,10% na aveia preta. Os teores de C-orgânico do solo apresentaram poucas variações encontrando-se em torno de 3,5% na primeira camada durante o período. Porém os teores de N-total decresceram indo, valores médios obtidos de 0 a 10,0 cm, de 1,73 para 1,56% em 270 dias, o que foi atribuído a mineralização do nitrogênio durante a decomposição dos resíduos. Os teores de N-nítrico e amoniacal apresentaram grandes variações apresentando valores respectivamente entre 6 e 37; 6 e 57 mg/kg na primeira camada de solo amostrada. Isto foi atribuído aos diferentes valores de relação C/N da palhada em decomposição e às diferentes condições de temperatura e de umidade do solo, ocorrendo maiores teores de N-NH4 + no ciclo da aveia preta, e de N-N03" no da soja. Os teores de P-extraível no solo variaram em menor intensidade, no entanto foi observado um aumento significativo aos 65 dias, quando ele foi de 14 para 19 mg/kg na camada mais superficial do solo. Todos os elementos apresentaram diminuição em seus teores com a profundidade, principalmente abaixo da camada de 0-2,5cm. Isto foi mais evidente em relação ao P que apresentou em média uma queda de 42%.