Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente (Área de Especialização de Projeto). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Financiadora de Estudos e Projetos / Um dos grandes problemas enfrentados no tratamento de lixiviado é a definição de suas características físico-químicas e biológicas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é avaliar a composição química, a recalcitrância, e a toxicidade do lixiviado bruto e tratado por processos de tratamento (físico-químico e biológico) oriundo do Aterro Metropolitano de Gramacho, localizado no município de Duque de Caxias, no estado do Rio de Janeiro. Os resultados mostraram maior biodegradabilidade aeróbia no efluente físico-químico com percentuais variando de 7% a 35 %. A natureza de tais compostos justifica a natureza refratária do lixiviado e alerta pela toxicidade que podem atribuir tanto aos microrganismos envolvidos no processo quanto a saúde humana quando dispostos incorretamente. Para o lixiviado em estudo, observou-se a diminuição da toxicidade ao passar pelo processo físicoquímico. Dessa maneira, observou-se que é necessário a adoção de sistemas de tratamento que conjuguem processos físico-químicos atuando como pré ou pós-tratamento de processos biológicos. Sendo assim, os resultados obtidos mostram a importância deste tipo de caracterização, como fonte de subsídios para a seleção, projeto e avaliação de sistemas de tratamento. / Leachate from Municipal Solid Waste are characterized by high concentration of refractory organic matter, ammonia and toxic compounds. In this context, the objective of this study is to evaluate the chemical composition, the recalcitrance and toxicity of raw and treated leachate for treatment processes (physical and biological) from the Gramacho Metropolitan Landfill, located in the municipality of Duque de Caxias, in the state of Rio de Janeiro. The results showed higher aerobic biodegradability in the effluent physicochemical with percentages ranging from 7% to 35%. The nature of some compounds justifies the refractory nature of the leachate and alert the toxicity that can assign both the microorganisms involved in the process as human health when disposed improperly. Thus, it was observed that it is necessary to adopt treatment systems that combine physical and chemical processes acting as a propost treatment of biological processes. Thus, the results show the importance of this type of characterization, as a source of information for the selection, design and evaluation of treatment systems.

A modernidade exige materiais versáteis, resistentes e, durante um longo tempo os plásticos serviram a esse propósito. Entretanto, o acúmulo desses materiais ao serem descartados no meio ambiente tornou-se um problema Os polímeros biodegradáveis surgiram neste cenário como alternativa para evitar o acúmulo de resíduos plásticos no meio ambiente. O polihidroxibutirato (PHB) representa uma classe de polímeros biodegradáveis, mas que apresenta um alto custo e possui ainda propriedades térmicas limitadas. A borracha natural possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao envelhecimento, flexibilidade e apresenta melhor custo benefício se comparada com as borrachas sintéticas. Neste estudo, foram elaboradas misturas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e látex de borracha natural em diferentes concentrações, por prensagem à quente. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectrometria na região do infravermelho (FTIR), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizados para caracterizar e avaliar as propriedades das misturas poliméricas. O PHB e as misturas com borracha natural foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, conforme a norma ASTM G 160-03, variando por um período de 2 a 17 semanas. Ao final de cada período foram determinadas a perda de massa, a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas as análises de DSC, TGA e FTIR. As misturas poliméricas apresentaram menor resistência térmica do que o PHB. No ensaio de biodegradabilidade, as misturas foram consideradas biodegradáveis, segundo a norma ASTM G 160-03 e tiveram a porcentagem de cristalinidade reduzida, tendo o teor de borracha natural contribuído para aumentar a taxa de biodegradação. As análises por MEV comprovaram a existência de consórcios de microrganismos, responsáveis pela biodegradação do PHB e das misturas poliméricas / Modernity requires versatile , sturdy materials , and for a long time plastic served this purpose. However , the accumulation of these materials to be discarded in the environment has become a problem Biodegradable polymers have emerged in this scenario as an alternative to avoid the accumulation of plastic waste in the environment . The polyhydroxybutyrate ( PHB ) is a class of biodegradable polymers , but it is costly and still has limited thermal properties . Natural rubber has excellent mechanical properties , aging resistance , flexibility and presents best value compared to synthetic rubbers . In this study, polymer mixtures of polyhydroxybutyrate (PHB ) and natural rubber latex in different concentrations were prepared by hot pressing . Tests of differential scanning calorimetry ( DSC ) , thermal gravimetric analysis ( TGA ) , infrared spectroscopy (FTIR ) , optical microscopy (OM ) and scanning electron microscopy (SEM ) were used to characterize and evaluate the properties of polymer blends . The PHB and blends with natural rubber were subjected to biodegradation test by simulated soil burial , according to ASTM G 160-03 , for a period ranging 2-17 weeks. At the end of each period were determined mass loss , the morphology of the specimens and the analysis of DSC , TGA and FTIR were performed . The blends showed lower thermal resistance than the PHB . In the biodegradability test , the mixtures were considered biodegradable according to ASTM G 160-03 and had reduced the percentage of crystallinity , and the content of natural rubber contributed to increase the rate of biodegradation. The SEM analysis confirmed the existence of consortia of microorganisms responsible for the biodegradation of PHB and the polymer blends

Financiadora de Estudos e Projetos / Um dos grandes problemas enfrentados no tratamento de lixiviado é a definição de suas características físico-químicas e biológicas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é avaliar a composição química, a recalcitrância, e a toxicidade do lixiviado bruto e tratado por processos de tratamento (físico-químico e biológico) oriundo do Aterro Metropolitano de Gramacho, localizado no município de Duque de Caxias, no estado do Rio de Janeiro. Os resultados mostraram maior biodegradabilidade aeróbia no efluente físico-químico com percentuais variando de 7% a 35 %. A natureza de tais compostos justifica a natureza refratária do lixiviado e alerta pela toxicidade que podem atribuir tanto aos microrganismos envolvidos no processo quanto a saúde humana quando dispostos incorretamente. Para o lixiviado em estudo, observou-se a diminuição da toxicidade ao passar pelo processo físicoquímico. Dessa maneira, observou-se que é necessário a adoção de sistemas de tratamento que conjuguem processos físico-químicos atuando como pré ou pós-tratamento de processos biológicos. Sendo assim, os resultados obtidos mostram a importância deste tipo de caracterização, como fonte de subsídios para a seleção, projeto e avaliação de sistemas de tratamento. / Leachate from Municipal Solid Waste are characterized by high concentration of refractory organic matter, ammonia and toxic compounds. In this context, the objective of this study is to evaluate the chemical composition, the recalcitrance and toxicity of raw and treated leachate for treatment processes (physical and biological) from the Gramacho Metropolitan Landfill, located in the municipality of Duque de Caxias, in the state of Rio de Janeiro. The results showed higher aerobic biodegradability in the effluent physicochemical with percentages ranging from 7% to 35%. The nature of some compounds justifies the refractory nature of the leachate and alert the toxicity that can assign both the microorganisms involved in the process as human health when disposed improperly. Thus, it was observed that it is necessary to adopt treatment systems that combine physical and chemical processes acting as a propost treatment of biological processes. Thus, the results show the importance of this type of characterization, as a source of information for the selection, design and evaluation of treatment systems.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de polímeros e de compósitos biodegradáveis se apresenta como uma solução para o problema gerado pelo descarte de grandes quantidades de resíduos plásticos no ambiente. Os polímeros convencionais, além de não biodegradáveis, tem como fonte um material não-renovável, o petróleo. Os polímeros biodegradáveis, produzidos a partir de materiais renováveis, frequentemente apresentam como desvantagem o alto custo e propriedades nem sempre satisfatórias. Neste contexto, os compósitos poliméricos se apresentam como uma alternativa, pela possibilidade de incorporar cargas, tanto de origem vegetal como mineral, para alterar propriedades, adequando-as à finalidade do material. Além disso, para viabilizá-los economicamente, há o uso de cargas de baixo custo, como resíduos agrícolas. Neste estudo foram elaborados compósitos de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido (ECOBRAS) com palha de milho, em diferentes concentrações. Foi utilizada a palha de milho in natura, resíduo agrícola abundante, como forma de reduzir os custos e aumentar a proporção de produtos naturais usados, considerando que o ECOBRAS já possui amido em sua composição. O ensaio de tração e análises de DSC, TGA, FTIR, MO e MEV foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. A matriz polimérica e os compósitos foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, segundo a norma ASTM G 160-03, por períodos variando de 2 a 15 semanas. Após cada período de enterro, foram determinadas a perda de massa e a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas análises de TGA e FTIR. Os compósitos apresentaram menor resistência à tração que a matriz polimérica. No ensaio de biodegradabilidade, todos os compósitos foram considerados biodegradáveis, embora o acréscimo de palha tenha aumentado o tempo de degradação / The use of polymers and biodegradable composites is presented as a solution for the problem created by the discarding of a high amount of plastic residue in the environment. The conventional polymers, besides being non-biodegradable, have a non-renewable source: oil. The biodegradable polymers produced via renewable materials often present as downsides the high cost and not always satisfactory properties. In this context, the polymeric composites can be an alternative, due to the possibility of incorporation of fillers, both of vegetable and mineral origins, to alter properties, making them adequate to the destined use of this material. Other than that, there is the use of low cost fillers, such as agricultural residues, to make them economically viable. In this study, composites of poly (butylene adipate-co-terephthalate) and starch (ECOBRAS) were elaborated, with corn husks, in different concentrations. Corn husks in natura, being an abundant agricultural residue, were used in order to lower costs and increase the proportion of natural materials utilized, considering ECOBRAS already has starch in its composition. The stress strength tests and DSC, TGA, FTIR, MO e MEV analysis were used to characterize and evaluate the properties of the composites. The polymer matrix and the composites were submitted to biodegradability trials through burying in simulated soil, according to the ASTM G 160-03 norm, for periods varying between 2 and 15 weeks. After each trial period, the mass loss and morphology of each test subject were determined, and analysis of DSC, TGA and FTIR were made. The composites presented a higher resistance to stress strength tests than the polymer matrix. In the biodegradability trial, all composites were considered biodegradable, although the addition of corn husks increased the deterioration time

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso de polímeros e de compósitos biodegradáveis se apresenta como uma solução para o problema gerado pelo descarte de grandes quantidades de resíduos plásticos no ambiente. Os polímeros convencionais, além de não biodegradáveis, tem como fonte um material não-renovável, o petróleo. Os polímeros biodegradáveis, produzidos a partir de materiais renováveis, frequentemente apresentam como desvantagem o alto custo e propriedades nem sempre satisfatórias. Neste contexto, os compósitos poliméricos se apresentam como uma alternativa, pela possibilidade de incorporar cargas, tanto de origem vegetal como mineral, para alterar propriedades, adequando-as à finalidade do material. Além disso, para viabilizá-los economicamente, há o uso de cargas de baixo custo, como resíduos agrícolas. Neste estudo foram elaborados compósitos de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido (ECOBRAS) com palha de milho, em diferentes concentrações. Foi utilizada a palha de milho in natura, resíduo agrícola abundante, como forma de reduzir os custos e aumentar a proporção de produtos naturais usados, considerando que o ECOBRAS já possui amido em sua composição. O ensaio de tração e análises de DSC, TGA, FTIR, MO e MEV foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. A matriz polimérica e os compósitos foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, segundo a norma ASTM G 160-03, por períodos variando de 2 a 15 semanas. Após cada período de enterro, foram determinadas a perda de massa e a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas análises de TGA e FTIR. Os compósitos apresentaram menor resistência à tração que a matriz polimérica. No ensaio de biodegradabilidade, todos os compósitos foram considerados biodegradáveis, embora o acréscimo de palha tenha aumentado o tempo de degradação / The use of polymers and biodegradable composites is presented as a solution for the problem created by the discarding of a high amount of plastic residue in the environment. The conventional polymers, besides being non-biodegradable, have a non-renewable source: oil. The biodegradable polymers produced via renewable materials often present as downsides the high cost and not always satisfactory properties. In this context, the polymeric composites can be an alternative, due to the possibility of incorporation of fillers, both of vegetable and mineral origins, to alter properties, making them adequate to the destined use of this material. Other than that, there is the use of low cost fillers, such as agricultural residues, to make them economically viable. In this study, composites of poly (butylene adipate-co-terephthalate) and starch (ECOBRAS) were elaborated, with corn husks, in different concentrations. Corn husks in natura, being an abundant agricultural residue, were used in order to lower costs and increase the proportion of natural materials utilized, considering ECOBRAS already has starch in its composition. The stress strength tests and DSC, TGA, FTIR, MO e MEV analysis were used to characterize and evaluate the properties of the composites. The polymer matrix and the composites were submitted to biodegradability trials through burying in simulated soil, according to the ASTM G 160-03 norm, for periods varying between 2 and 15 weeks. After each trial period, the mass loss and morphology of each test subject were determined, and analysis of DSC, TGA and FTIR were made. The composites presented a higher resistance to stress strength tests than the polymer matrix. In the biodegradability trial, all composites were considered biodegradable, although the addition of corn husks increased the deterioration time

A modernidade exige materiais versáteis, resistentes e, durante um longo tempo os plásticos serviram a esse propósito. Entretanto, o acúmulo desses materiais ao serem descartados no meio ambiente tornou-se um problema Os polímeros biodegradáveis surgiram neste cenário como alternativa para evitar o acúmulo de resíduos plásticos no meio ambiente. O polihidroxibutirato (PHB) representa uma classe de polímeros biodegradáveis, mas que apresenta um alto custo e possui ainda propriedades térmicas limitadas. A borracha natural possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao envelhecimento, flexibilidade e apresenta melhor custo benefício se comparada com as borrachas sintéticas. Neste estudo, foram elaboradas misturas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e látex de borracha natural em diferentes concentrações, por prensagem à quente. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectrometria na região do infravermelho (FTIR), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizados para caracterizar e avaliar as propriedades das misturas poliméricas. O PHB e as misturas com borracha natural foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, conforme a norma ASTM G 160-03, variando por um período de 2 a 17 semanas. Ao final de cada período foram determinadas a perda de massa, a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas as análises de DSC, TGA e FTIR. As misturas poliméricas apresentaram menor resistência térmica do que o PHB. No ensaio de biodegradabilidade, as misturas foram consideradas biodegradáveis, segundo a norma ASTM G 160-03 e tiveram a porcentagem de cristalinidade reduzida, tendo o teor de borracha natural contribuído para aumentar a taxa de biodegradação. As análises por MEV comprovaram a existência de consórcios de microrganismos, responsáveis pela biodegradação do PHB e das misturas poliméricas / Modernity requires versatile , sturdy materials , and for a long time plastic served this purpose. However , the accumulation of these materials to be discarded in the environment has become a problem Biodegradable polymers have emerged in this scenario as an alternative to avoid the accumulation of plastic waste in the environment . The polyhydroxybutyrate ( PHB ) is a class of biodegradable polymers , but it is costly and still has limited thermal properties . Natural rubber has excellent mechanical properties , aging resistance , flexibility and presents best value compared to synthetic rubbers . In this study, polymer mixtures of polyhydroxybutyrate (PHB ) and natural rubber latex in different concentrations were prepared by hot pressing . Tests of differential scanning calorimetry ( DSC ) , thermal gravimetric analysis ( TGA ) , infrared spectroscopy (FTIR ) , optical microscopy (OM ) and scanning electron microscopy (SEM ) were used to characterize and evaluate the properties of polymer blends . The PHB and blends with natural rubber were subjected to biodegradation test by simulated soil burial , according to ASTM G 160-03 , for a period ranging 2-17 weeks. At the end of each period were determined mass loss , the morphology of the specimens and the analysis of DSC , TGA and FTIR were performed . The blends showed lower thermal resistance than the PHB . In the biodegradability test , the mixtures were considered biodegradable according to ASTM G 160-03 and had reduced the percentage of crystallinity , and the content of natural rubber contributed to increase the rate of biodegradation. The SEM analysis confirmed the existence of consortia of microorganisms responsible for the biodegradation of PHB and the polymer blends

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / With the aim of aggregating value to the productive chain of coconut and to expand its agrobusiness, Embrapa AgroindÃstria Tropical (Brazilian Agricultural Research Corporation, Tropical Agroindustry National Centre) developed a system for processing the husk of immature coconut in order to produce fibre and coir dust, which have several environmental and commercial applications. During the pressing stage, a liquid is generated, denominated Coconut Husk Liquor (CHL), which contains high concentration of organic matter (varying form 60 to 80 gDQO/L), including tannins. In this work, the performance of an Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactor (UASB) and a Fungi Biological Reactor (FBR) were evaluated for the treatment of CHL. The lab-scale UASB reactor, with a working volume of 16,8L, was operated during 222 days with an increasing organic loading rate (OLR), starting from 2.2 kgCOD/m3.d and reaching up to 10 kgCOD/m3.d. The lab-scale FBR, with a working volume of 100L, was operated with OLR of 5,0 kgCOD/m3.d, during 116 days, and then with OLR of 2,5 kgCOD/m3.d during 158 days. The performance of UASB reactor evaluated based on influent and effluent COD and total tannins; sludge specific methanogenic activity (SMA) and anaerobic toxicity; gas production and composition; pH, alkalinity and volatile fatty acids; and sludge retention time. The performance of FBR was monitored on the basis of on influent and effluent COD, total tannins and suspended solids. Other analysis were also accomplished: aerobic CHL biodegradability, sludge stability, and effect of Aspergillus niger on the degradation of CHL. Results showed that UASB reactor was maintained stable during the whole operation, with COD removal efficiency higher than 80%, total tannins removal efficiency of around 48%, and the ratio AGV/alkalinity lower than 0,30. Biogas presented 75% of methane on its composition. Toxicity tests demonstrated that CHL was not toxic to the methanogenic consortia. FBR was initially inoculated with Aspergillus niger AN-400. However, this fungus was substituted by the yeast that is natural on coconut husk, which was confirmed by tests carried out on Petri plate tests. When this reactor was operated with OLR of 5.0 kgCOD/m3.d and without sludge removal, the COD removal efficiency was around 58%. The performance improved up to 91% when OLR was decreased to 2.5 kgCOD/m3.d and sludge was weekly removed from the top or reactor. During this period, total tannin removal efficiency was approximately 15%. Despite the low tannin removal efficiency, this aerobic reactors can be used as an alternative for easy-degradable organic matter, facilitating the recovering of tannins for commercial uses. Results obtained from Petri plate tests show that Aspergillus niger AN-400 was able to grow in a medium with CHL. However, results from batch tests demonstrated that this species did not affect the DQO and tannins removal rates, when it is inoculated in a solution with raw CHL. The configuration of the reactor with fungi used in this research showed operational problems related with excess biomass removal. / Buscando agregar valor à cadeia produtiva do coco e expandir o agronegÃcio envolvido, a Embrapa AgroindÃstria Tropical desenvolveu um sistema de beneficiamento da casca do coco verde para produÃÃo de pà e fibra que tem diversas aplicaÃÃes ambientais e comerciais. Durante a etapa de prensagem do beneficiamento deste resÃduo, à gerado um lÃquido denominado LÃquido da Casca do Coco Verde (LCCV), que apresenta elevada concentraÃÃo de matÃria orgÃnica, cuja DQO varia de 60 a 80 gO2/L, incluindo taninos. Nesta Tese avaliou-se a performance de um reator anaerÃbio de fluxo ascendente e manta de lodo (Upflow Anaerobic Sludge Blanket â UASB) e um Reator BiolÃgico com Fungos (RBF) para tratamento do LCCV. O UASB escala de bancada (16,8L) foi operado durante 222 dias, com carga orgÃnica volumÃtrica (COV) crescente, iniciando com 2,2 KgDQO/mÂ.d, e finalizando com 10,0 KgDQO/mÂ.d. O RBF escala de bancada (100L) foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d durante 116 dias, e em seguida com COV de 2,5 KgDQO/mÂ.d durante 158 dias. A performance do UASB foi avaliada atravÃs de determinaÃÃes de DQO e taninos totais do afluente e efluente; atividade metanogÃnica especÃfica (AME) do lodo e toxicidade anaerÃbia; composiÃÃo e produÃÃo de biogÃs; pH, alcalinidade e Ãcidos graxos volÃteis (AGV). A performance do RBF foi monitorada atravÃs de determinaÃÃes de DQO, taninos totais e sÃrie de sÃlidos do afluente e efluente. AlÃm disso, foram realizados alguns ensaios: Biodegradabilidade aerÃbia do LCCV, estabilidade anaerÃbia do lodo, e o efeito da espÃcie Aspergillus niger AN 400 na degradaÃÃo do LCCV. Os resultados demonstraram que o UASB manteve-se estÃvel durante a operaÃÃo, com eficiÃncia de remoÃÃo de DQO superior a 80% e de taninos em torno de 48%. A razÃo AGV/alcalinidade ficou sempre inferior a 0,30. O biogÃs apresentou composiÃÃo de 75% de metano. Os ensaios de toxicidade demonstraram que o LCCV nÃo foi tÃxico à biomassa metanogÃnica presente no UASB. O RBF foi inicialmente inoculado com Aspergillus niger AN 400. No entanto, atravÃs de anÃlises microbiolÃgicas, foi comprovado que este fungo foi substituÃdo por leveduras naturalmente presentes no LCCV. Quando este reator foi operado com COV de 5,0 KgDQO/mÂ.d, e sem descarte de biomassa, a eficiÃncia de remoÃÃo de DQO ficou em torno de 58%. Esta eficiÃncia aumentou para 91% quando a COV aplicada diminuiu para 2,5 KgDQO/mÂ.d, e foram realizados descartes semanais da biomassa localizada na parte superior do reator. Neste perÃodo, a remoÃÃo mÃdia de taninos foi de 15%. Apesar desta baixa remoÃÃo de taninos, reatores aerÃbios podem ser usados como alternativas para remoÃÃo de matÃria orgÃnica facilmente degradÃvel, viabilizando a recuperaÃÃo dos taninos para uso comercial. Os resultados obtidos em testes em placas de Petri demonstraram que a espÃcie fÃngica Aspergillus Niger AN 400 foi capaz de se desenvolver em meio contendo LCCV. Contudo, resultados dos testes em batelada demonstraram que esta espÃcie nÃo alterou as taxas de remoÃÃo de DQO e taninos, quando foi inoculado em meio contendo LCCV bruto. A configuraÃÃo do reator com fungos utilizada nesta pesquisa apresentou problemas operacionais relacionados com o descarte do excesso de biomassa.

Este trabalho apresenta estudos sobre a síntese química do PEDOT com o objetivo de desenvolver diferentes arquiteturas e propriedades para melhorar a taxa de degradabilidade deste polímero. As estratégias foram as preparações de uma blenda, um copolímero e um nanocompósito. O estudo foi iniciado pela síntese química oxidativa do PEDOT (poli (3,4- etilenodioxitiofeno)) em microestruturas utilizando condições brandas e ambientalmente amigáveis, porém o material obtido não apresentou solubilidade e boas condições de se produzir um filme. Então foi sintetizado quimicamente o PEDOT dopado com PSS (poli estireno sulfonado) (PEDOT:PSS), o mesmo foi usado para preparar blendas com o PLGA (poli (ácido láctico-co-glicólico), para melhorar sua degradabilidade. Foi possível produzir um filme fino e nanoestruturado através de deposição eletrostática camada por camada (LBL) que pode ser utilizado para modificação de eletrodos ou de suportes tridimensionais para engenharia celular. Para garantir a degradabilidade do material, foi realizada a síntese de copolímeros de PEDOT e PLLA (poli(lactídeo)) em que foi variada a proporção de PEDOT na cadeia polimérica. Os copolímeros foram caracterizados por IV, RMN, UV, análises térmicas e submetidos a testes de degradabilidade e de viabilidade celular, apresentando excelentes resultados. Foi possível a obtenção de microfibras deste material. A outra alternativa estudada foi a síntese de um nanocompósito, preparado através da síntese química do PEDOT, partindo do monômero EDOT (3,4- etilenodioxitiofeno)usando HAuCl4 como oxidante e NaPSS como dopante e dispersante. O nanocompósito obtido foi caracterizado apresentando diâmetros médio próximos de 4 nm e com uma estrutura caroço-casca, apresentando nanopartícula de ouro como caroço e o polímero PEDOT:PSS como casca. Foram obtidos filmes deste material por deposição por evaporação de solvente, LBL, utilizando como policátion o PDDA (cloreto de poli (dialil dimetil amônio)) e quitosana, e por deposição eletroforética, que apresentou excelentes propriedades eletrocrômicas como rápidos tempos de respostas com bons contrastes ópticos / This work presents studies about the chemical synthesis of PEDOT (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) with the aim of preparing different architectures and properties to improvement the degradability rate of this polymer. The strategies used to achieve this pupose were the preparation of polymer blends, copolymers and nanocomposites. The study was started by the chemical synthesis of microstructures PEDOT in mild and environment friendly conditions, but the material did not show solubility which enable film formation. Then, PEDOT was synthetized by chemical synthesis doped with PSS (poly(styrene sulfonic acid)), (PEDOT:PSS) to prepare blends with PLGA (poly(lactic-co-glycolic acid)) to improve its degradability. It was possible to prepare a thin and nanostructured film, by electrostatic layer-by-layer deposition (LBL), which could be used for electrodes or scaffold surface modification. In order to ensure the material\'s degradability, PEDOT and PLLA (poly(lactide)) copolymers were prepared, changing PEDOT proportion in the polymeric structure. The copolymers were characterized by, IR, NMR, UV, thermal analysis and then degradability and cell viability tests, which shown important results. Fibers were able to be obtained with these materials. The next strategy was the preparation of a nanocomposite by one-spot chemical synthesis, initiated by the monomer EDOT (3,4- ethylenedioxythiophene) using HAuCl4 as oxidant and NaPSS as both dopant and dispersant. The nanocomposite obtained was characterized showing diameter of around 4nm and a core-shell structure, with gold nanoparticle as core and PEDOT:PSS as the shell. Films were obtained by this material by casting, by LBL, using PDDA (Poly(diallyldimethylammonium) chloride) and chitosan as polycations, and by electrophoretic deposition. The latter method shows excellent characteristics as fast response time with a good optical contrast

Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2018-09-27T14:15:48Z No. of bitstreams: 2 Andressa_Neves_2018.pdf: 1595248 bytes, checksum: 53fae9f468c662ef93c67a3dc1cfaebe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-27T14:15:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Andressa_Neves_2018.pdf: 1595248 bytes, checksum: 53fae9f468c662ef93c67a3dc1cfaebe (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The addition of biodiesel in the diesel oil is mandatory since 2008, and until 2018 the percentage who currently is 8% (B8) can reach up to 15% (B15), according to the law n° of 13,263 23/03/2016. But biodiesel is susceptible to degradation by unsaturated bonds and high hygroscopicity. During storage the microbiological degradation may occur, caused by contamination of microorganisms, mainly by the presence of water, where in contact with oxygen, light and temperature, provides a favourable environment for the proliferation of microorganisms, generating the formation of biomass that causes various engine problems. With the reduction of these microorganisms is possible to increase the storage time of commercial diesel, favoring the distribution and marketing in a country, such as Brazil. Some alternatives have been used to circumvent this kind of problem, as is the case with chemical additives, but present a disadvantage, as the rising cost of the final product and the generation of waste. The aim of this study is to identify, quantify and inactivate microorganisms present in diesel oil by using ultraviolet radiation to eliminate and/or reduce microbiological growth. We collected samples of diesel S10 (maximum sulphur content of 10 mg kg -1), from different periods throughout the year. Commercial diesel samples were added in a reactor composed of ultraviolet lamps (40W) and circulation system. The tests were conducted at different times of contact with ultraviolet radiation (from 0 to 360 min), varying the sample volume (40 and 60 L) and the use or non-use of the circulation system. The microorganisms present in the diesel S10 B8 before and afterhtreatment were quantified by the technique of microdrop and absorbance, and identified by genetic sequence. The effect of radiation on physical and chemical properties of fuel was rated by: differentiation, temperature, mass spectrometric specifies the 20°C and kinematic viscosity. The combination of 360 minutes of radiation, with circulation of the system provided a decrease of 1, 50x1010 UFC mL-1 for 3, UFC 33x102 mL-1 in concentration of microorganisms. On the physico-chemical properties of diesel oil, the maximum exposure to radiation caused changes on the physical and chemical aspects. Microorganisms of the genera were identified: Staphylococcus sp.; Clostridium sp.; Enterococcus sp.; Enterobacter SP. and Bacillus sp., which presented high potential for degradation of diesel oil and blends, where after 96 hours of incubation, the samples were oxidized. With this we can conclude that the use of UV radiation as a method for microbiological control inativou and/or decreased the microorganisms present, increasing storage of fuel. / A adição do biodiesel ao óleo diesel é obrigatória desde 2008, e até 2018 o percentual atualmente é de 8% (B8) pode atingir até 15% (B15), de acordo com a Lei n° 13.263 de 23/03/2016. Diferente do diesel fóssil, o biodiesel apresenta uma quantidade elevada de ligações insaturadas, sítios ativos carboxílicos que conferem caráter higroscópico ao combustível, o que torna suscetível a degradações. Durante o armazenamento pode ocorrer a degradações microbiológicas, onde na presença de umidade, contato com oxigênio, luz e temperatura fornece um ambiente favorável à proliferação de microrganismos, que levam à degradação do combustível, sendo que a biomassa resultante ocasiona diversos problemas no motor. Com a redução destes microrganismos é possível aumentar o tempo de estocagem de óleo diesel comercial, favorecendo a distribuição e comercialização em um pais continental, como o Brasil. Algumas alternativas têm sido utilizadas para contornar este tipo de problema, como é o caso dos aditivos químicos, porém apresentam desvantagem, como o aumento do custo do produto final e a geração de resíduos. O objetivo deste trabalho é identificar e quantificar microrganismos presentes em óleo diesel, e diminuir o crescimento microbiológico utilizando radiação ultravioleta. Foram coletadas amostras de óleo diesel S10 (teor máximo de enxofre de 10 mg kg-1), em distintos períodos ao longo do ano. As amostras de diesel comercial foram adicionadas num reator composto por lâmpadas de radiação ultravioleta (40W) com 253nm e sistema de circulação. Os testes foram realizados em diferentes tempos de contato com a radiação ultravioleta (de 0 a 360 min), variando-se o volume de amostra (40 e 60 L) e a utilização ou não do sistema de circulação. Os microrganismos presentes no óleo diesel S10 B8 antes e após o tratamento foram quantificados pela técnica de microgota e método espectrofotométrico em 600nm e identificados por sequenciamento genético. O efeito da radiação sobre as propriedades físico-químicas do combustível foi avaliado por: diferenciação espectrofotométrica, massa específica à 20 °C, viscosidade cinemática e realizado o acompanhamento da temperatura. A combinação de 360 minutos de radiação, com circulação do sistema proporcionou uma diminuição de 1,50x1010 UFC mL-1 para 3,33x102 UFC mL-1 na concentração de microrganismos. Sobre as propriedades físico-químicas do óleo diesel, a máxima exposição à radiação não ocasionou alterações sobre os aspectos físico-químicos. Foram identificados microrganismos dos gêneros: Staphylococcus sp.; Clostridium sp.; Enterococcus sp.; Enterobacter sp. e Bacillus sp., ao qual apresentaram alto potencial de degradação de óleo diesel e blendas, onde após 96 horas de incubação as amostras foram degradadas. Com isso pode-se concluir que a utilização da radiação UV como método de controle microbiológico diminuiu a concentração de microrganismos presentes, em torno de 99%, com isso aumentando o tempo de estocagem do combustível