Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:12:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308149.pdf: 2110181 bytes, checksum: b88ee7b3aee161ae69e1d1183901e5f0 (MD5) / Vários estudos sobre cinzas pesadas provenientes da combustão do carvão mineral, em usinas termelétricas, tem demonstrado a possibilidade de serem usadas no desenvolvimento de materias vítreos e vitrocerâmicos, devido a presença de elevadas concentrações de alumino silicatos. Porém, no seu uso necessitam de óxidos modificadores de rede vítrea como agentes na redução de temperatura de fusão vítrea. Diante desta necessidade, o presente trabalho faz um estudo de pesquisa de efeitos de fundentes e melhor combinação entre , e na formulação de vidros a partir de cinzas. Os vidros foram obtidos pela combinação de 85% cinza pesada com 15% fundente. Os fundentes foram todos usados e combinados, de maneira que completem 15% da mistura total de produção do vidro. Fazendo o uso de um planejamento experimental de mistura com ponto central foi possível a obtenção de uma combinação que torna a temperatura de fusão e a temperatura de amolecimento baixa (em torno de 950ºC). Escolheu-se o modelo cúbico especial para representar os valores experimentais dos efeitos parciais e combinados dos fundentes, onde se concluiu que o aumento na fração mássica de na composição conduz a maiores valores de Temperatura de Amolecimento e Temperatura de fusão vítrea, e que o efeito combinado entre e foi o mais significativo de todos, e a melhor combinação foi dada na composição de VD6 (7,25 % de ; 7,25 % de e 85% cinza pesada). Os valores das propriedades características dos vidros demonstraram-se favoráveis quando comparados a dos outros vidros comerciais. A cinética de fusão de vidros mostrou-se também favorável ao VD6, visto que no seu mecanismo de fusão, apresentou somente três (3) etapas de transformação térmica (sinterização, amolecimento e fusão), enquanto que as outras amostram apresentaram um percurso longo de transformação (sinterização, amolecimento, ponto de meia esfera e fusão). / Several studies about bottom ash from the combustion of coal in power plants, has shown the possibility of being used to develop glass-ceramic and vitreous material, due to the presence of high concentrations of aluminum silicate. However, in their processing need glass network modifier oxides as agents to reduce the melting temperature of glass. Faced with this need, this work makes a research study of effects of fluxes and best combination between , and in the formulation of glasses from ashes. The glasses were obtained by combining 85% ash at 15% flux. The fluxes were all used and combined to complete 15% of the total mixture in the production of glass. Making use of the experimental design with center point of the mixture was possible to obtain a combination that makes the melting temperature and low softening temperature (around 950 °C). The special cubic model was chosed to represent the experimental values and partial effects of combinations of flux, where was concluded that the increase in the fraction of CaO by weight in the composition leads to higher values of softening temperature and melting point glass, and the combined effect of and was the most significant effects than other, and the best combination was given the composition of VD6 (7,25 % of ; 7,25 % of and 85% of bottom ash). The values of the characteristic properties of the glass proved to be favorable when compared to other commercial glasses. The kinetics of melting glass was found to be in some way favorable to VD6, since its mechanism of fusion showed only three (3) thermal step of treatment (sintering, softening and melting), while the other samples showed a long route processing (sintering, softening, half sphere and the point of fusion).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:43:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321529.pdf: 966160 bytes, checksum: 8993325a7b57ca00c9a765c7a86fdb16 (MD5) Previous issue date: 2013 / Análise direta de amostras sólidas é uma boa alternativa para a determinação de enxofre em carvão. Além de diminuir o risco da perda de analito e de contaminação, proporciona maior sensibilidade, e, adicionalmente, requer menos preparação da amostra, considerando-se a matriz complexa do carvão. O presente trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento de um método analítico que possa ser aplicado para determinação de enxofre em carvão via molécula CS por análise direta de sólido e espectrometria de absorção molecular de alta resolução com fonte contínua e forno de grafite. A absorvância da molécula CS, a qual é formada na etapa da vaporização, é medida na linha rotacional de 258,033 nm. Alguns modificadores químicos permanentes foram testados e o Ru foi escolhido pela eficiência. O programa de temperatura foi otimizado, e as temperaturas de pirólise e de vaporização selecionadas foram de 500 °C e 2200 °C, respectivamente. Soluções padrão aquosas preparadas a partir de L-cisteína foram utilizadas para a calibração, inclinação da reta obtida para este padrão não foi significativamente diferente do material certificado de referência (CRM) de carvão,de acordo com um teste t de Student, com nível de confiança de 95%. Os resultados obtidos para o enxofre em três CRM de carvão e seis amostras adicionais também não apresentaram diferenças significativas para as duas técnicas de calibração, de acordo com o mesmo teste estatístico. A concentração de enxofre em amostras de carvão foi encontrada entre 3,5 mg g-1 e 33,7 mg g-1 com uma repetibilidade típica de cerca de 10%. O limite de detecção para a análise direta de amostras de carvão foi menor que 0,1µg S.<br> / Abstract : Direct analysis of solid samples is an attractive alternative for determination of sulfur in coal, since it reduces the risk of contamination or loss of analyte, provides higher sensitivity and, moreover, requires essentially no sample preparation considering the complex matrix of coal. This work has as the main goal the development of an analytical method that can be applied for the determination of sulfur in coal via the CS molecule by direct solid sample analysis in a graphite furnace using high-resolution continuum source molecular absorption spectrometry. The molecular absorbance of the carbon monosulfide molecule (CS), which is formed in the vaporization stage, has been measured using the rotational line at 258.033 nm. Several chemical modifiers have been tested and Ru, applied as permanent modifier, was chosen, because it exhibited the best performance. The temperature program was optimized, and the selected pyrolysis and vaporization temperatures were 500 °C and 2200 °C, respectively. Aqueous standards prepared from L-cysteine were used for calibration; the regression line obtained for this standard was not significantly different than for a coal certified reference material (CRM) according to a Student's t test. The results for sulfur in the three coal CRM and six additional samples also showed no significant differences for the two calibration techniques according to the same statistical test. The concentration of sulfur in the coal samples was found between 3.5 mg g-1 and 33.7 mg g-1 with a typical repeatability of about 10%. The detection limit for direct analysis of samples of solid coal was better than 0.1 µg S.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:08:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325600.pdf: 3301116 bytes, checksum: 6d6c01a3550e5f74fdab37223d1494c3 (MD5) Previous issue date: 2013 / Óxidos de metais alcalino-terrosos (especialmente de cálcio e magnésio) têm sido empregados no processo de gaseificação, a fim de aumentar a produção de hidrogênio por meio da captura de CO2 in situ. Ao remover CO2 do meio reacional, as relações de equilíbrio químico são modificadas, conduzindo a uma maior produção de hidrogênio. Embora esta abordagem para a produção de H2 tenha sido demonstrada na literatura, ainda existem limitações para a sua aplicação em larga escala, sendo que algumas delas estão relacionadas a reversibilidade do processo de captura de CO2 e perda da capacidade adsortiva dos óxidos de cálcio quando estes são empregados. O objetivo deste estudo é investigar a gaseificação com vapor de água de um carvão mineral brasileiro na presença de ortossilicato de lítio (Li4SiO4), avaliando-se a influência da temperatura de reação (650 oC-1000 oC), da concentração de vapor de água (10-40 %) e da razão Li4SiO4:C (1:1-10:1) na cinética das reações e na formação dos produtos gasosos, além de identificar as melhores condições de operação para aumentar a produção de H2. Três modelos teóricos foram ajustados aos dados experimentais e os parâmetros cinéticos foram encontrados. O carvão utilizado, de rank sub-betuminoso, é típico da maioria dos carvões brasileiros e possui elevado teor de cinzas. O ortossilicato de lítio, obtido comercialmente, possui pureza de 97,5 %. As amostras foram caracterizadas por diferentes técnicas de análise. Previamente aos ensaios de gaseificação, a amostra de carvão foi pirolisada em reator tubular de quartzo, em atmosfera de N2 e temperatura de 900 °C, visando obter uma amostra de char homogênea. Os experimentos de gaseificação foram realizados em uma termobalança sob condições isotérmicas e em pressão atmosférica. Sob fluxos acima de 300 mLN.min-1, tamanhos de partículas abaixo de 0,1 mm e massa de amostra de até 100 mg, as resistências difusionais internas e externas podem ser desprezadas. Foi encontrado um efeito catalítico importante nas reações contendo Li4SiO4, com um aumento significativo da concentração de H2 nos produtos, principalmente nas menores temperaturas. Valores de energia de ativação iguais a 151 kJ.mol-1 e 126 kJ.mol-1 foram encontrados para os processos de gaseificação não catalítica e catalítica, respectivamente, sendo a cinética da gaseificação adequadamente descrita pelos modelos do Núcleo Não Reagido e Volumétrico. Estudos adicionais de captura de CO2 pelo Li4SiO4 indicaram que o composto é capaz de capturar 37,6 %CO2 em massa, na temperatura de equilíbrio de 723 oC (parâmetros termodinâmicos); sendo que experimentos de carbonatação provaram que um valor muito próximo é possível de ser alcançado. Ensaios cíclicos de carbonatação/descarbonatação em reator de leito fluidizado mostraram que o ortossilicato de lítio não apresenta decaimento em sua atividade de captura de CO2 por mais de 15 ciclos, indicando sua maior durabilidade em comparação ao óxido de cálcio. No entanto, sua capacidade adsortiva é limitada pela termodinâmica em maiores temperaturas e a cinética é lenta em menores concentrações de CO2. Com isso, não foi possível verificar uma diminuição de CO2 nos produtos da gaseificação. Por fim, ensaios de pirólise em reator de leito de jorro indicaram que a presença do adsorvente aumenta a taxa da reação, a concentração dos produtos CO, CO2 e CH4 e a produção de gás, além de contribuir para o craqueamento catalítico do alcatrão <br> / Oxides of alkaline-earth metals (specially calcium and magnesium) have been used in the gasification process in order to increase the hydrogen production by capturing CO2. By removing CO2 of the reaction, the relations of chemical equilibrium are modified, leading to a greater production of hydrogen. Although this approach of H2 production has been demonstrated in the literature, there are still limitations to its application on a large scale, some of which are related to the reversibility of the CO2 capture process and loss of adsorptive capacity of calcium oxides when these are employed. The objective of this study is to investigate the steam gasification of a Brazilian coal in the presence of lithium orthosilicate (Li4SiO4), evaluating the effect of the reaction temperature (650 oC-1000 oC), the steam partial pressure (10-40 %) and the Li4SiO4:C ratio (1:1-10:1) on the reaction kinetics and on the formation of products, and identify the best operating conditions to increase the H2 production. Three theoretical models were fitted to the experimental data and the kinetic parameters were found. The coal used, of sub-bituminous rank, is typical of most Brazilian coals and has a high ash content. The lithium orthosilicate is a commercial product and has a purity of 97,5 %. The samples were characterized by several techniques. Prior to the gasification tests, the coal sample was pyrolyzed in a quartz tubular reactor, under a N2 atmosphere and temperature of 900 °C in order to obtain a homogeneous char sample. The gasification experiments were performed in a thermobalance, under isothermal conditions and at atmospheric pressure. Under a flow above 300 mLN.min-1, a particle size below 0,1 mm and a sample weight of 100 mg, the internal and external diffusional resistance can be neglected. It was found an important catalytic effect in the reactions containing Li4SiO4, with a significant increase in the H2 concentration in the product flow, mainly at lower temperatures. Activation energy values of 151 kJ.mol-1 and 126 kJ.mol-1 were found for the non-catalytic and catalytic gasification processes, respectively, and the kinetics was adequately described by the Shrinking Core Model and Volumetric Model. Additional studies of CO2 capture by Li4SiO4 indicated that the solid is able to capture 37,6 %CO2 in weight at the equilibrium temperature of 723 oC (thermodynamic parameters); and carbonation experiments proved that a close value can be achieved. Cycling tests (carbonation/decarbonation) in a fluidized bed reactor showed that the lithium orthosilicate does not present activity decay in CO2 capture for more than 15 cycles, indicating its durability comparing to calcium oxide. However, the adsorption capacity is limited by the thermodynamics at higher temperatures and the kinetics is slow at low CO2 concentrations. Thus, it was not possible to capture CO2 in the gasification reactions. However, pyrolysis tests in a spouted bed reactor indicated that the presence of the adsorbent increases the reaction rate, the products concentrations of CO, CO2 e CH4 and the gas production, and also contributes to the catalytic cracking of tar.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325187.pdf: 3279138 bytes, checksum: def1a8716e1c02d954aed5544018047f (MD5) Previous issue date: 2013 / A produção de carvão vegetal é uma importante atividade geradora de renda para agricultores familiares, mas essa relevância não se apresenta nos dados oficiais. Grande parte do carvão vegetal encontrado nos estabelecimentos varejistas é produzida de maneira informal. O carvão produzido de forma social e ambientalmente responsável por agricultores que não conseguem regularizar a atividade, acaba se misturando nas prateleiras dos supermercados com o carvão que, embora seja produzido em contextos não desejáveis, também consegue ser comercializado. Este trabalho buscou compreender como as normativas existentes relativas à comercialização de carvão vegetal contemplam a diversidade de formas de comercialização do carvão produzido na agricultura familiar, através do estudo das cadeias produtivas do carvão vegetal nos municípios de Biguaçu e Santa Rosa de Lima, em Santa Catarina, e Bituruna, no Paraná. A estratégia de pesquisa foi o estudo de caso e as ferramentas de coleta de dados foram questionários, entrevistas e conversas informais com atores de todos os elos das cadeias de produção e com técnicos de órgãos ambientais e de extensão rural, além de observação direta nas comunidades. As cadeias produtivas do carvão são reguladas por instituições formais e informais. As instituições informais dizem respeito às relações entre os atores da cadeia, em que se destacam relações de confiança e normas implícitas entre os atores, sobretudo entre os atores de uma mesma comunidade. Quanto às instituições formais, destacam-se as normativas legais que a maioria dos agricultores não consegue cumprir. As dificuldades de regularização começam nas questões fundiárias e se agravam à medida que avançam as etapas da cadeia produtiva. Com relação ao transporte, nenhum agricultor atende às exigências. As dificuldades têm como causa a falta de recursos, a dificuldade dos agricultores de acesso à informação, a falta de clareza das normativas e a falta de informações precisas sobre as normativas por parte dos órgãos públicos. Destacam-se as dificuldades relativas ao entendimento e à operacionalização das normativas que regem o transporte de carvão vegetal, causadoras de custos de transação e insegurança jurídica aos agricultores que, a qualquer tempo, podem ter que arcar com o ônus da falta de entendimento dos órgãos oficiais a respeito do assunto. <br> / Abstract : The charcoal production is an important income generating activity for family farmers, but this relevance is absent in the official data. Large part of the charcoal found in the retail shops is produced clandestinely. Charcoal produced in a social and environmentally responsible way by farmers who have faced constrains to comply with regulations, eventually is mixed up on the supermarket shelves with the charcoal that, despite being produced in an undesirable context, reaches the regular market. This research aimed at understanding how the existing regulations for marketing charcoal encompasses the diversity of ways of marketing the coal produced in family farming, by studying the production chains of charcoal in the municipalities of Biguaçu, Santa Rosa de Lima (Santa Catarina) and Bituruna (Paraná). The research strategy was the case study and data collection tools were questionnaires, interviews and informal conversations with actors of all knots of the production chain and technical environmental agencies and rural extension, as well as direct observation in the studied communities. We realized that charcoal supply chains are regulated by formal and informal institutions. Informal institutions are concerned with relations between actors in the chain, with a highlight for relations of trust and implicit norms among actors, especially among those in the same community. Regarding the formal institutions, there are laws that most farmers cannot comply with. The difficulties begin in the regularization of land issues, which get worse along the development of the production chain. Regarding the transportation of the product, no farmer complies with the legal requirements. The difficulties are caused by the absence of resources, by the difficulty of farmers to access the information, and by the many doubts that the public institutions themselves have about the regulations. We highlighted the difficulties to understand and operate the rules that govern the charcoal transportation, which raise the transaction costs and promote legal uncertainty to the farmers who, at any time, may have to pay the price of lack of understanding of the public institutions on the theme.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T22:10:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 189809.pdf: 4637366 bytes, checksum: a6569d7f22eee5c0537b7435783f311e (MD5) / Neste trabalho foi desenvolvido um modelo matemático para combustão de carvão pulverizado que considera os principais fenômenos envolvidos na queima de partículas sólidas. Foram resolvidas numericamente equações para: conservação das espécies; energia do gás, das partículas e de todo o escoamento; devolatilização, formação de cinzas; queima do carbono; secagem da partícula e ainda conservação da massa. Também foram resolvidas equações para transferência de calor e massa de pequenas gotas de água injetadas em algum ponto do canal. Um método implícito aplicável a sistemas com alto grau de rigidez foi empregado. A variação na massa específica foi considerada mediante a utilização de uma equação empírica. A transferência de massa de uma fase para outra foi simulada mediante o uso de reações de "troca de massa". Este procedimento tornou o código independente no número de reações e espécies consideradas, bem como das composições do combustível e oxidante. Um mecanismo de reações composto por 500 reações e 88 espécies foi estabelecido e sua influência no processo foi avaliada. A calcinação e a sulfatação foram acopladas ao modelo de combustão, podendo ser avaliadas de maneira simultânea aos demais parâmetros. A interligação entre estes fenômenos pôde então ser estudada. A validação do modelo foi efetuada via comparação com resultados numéricos e experimentais publicados por outros autores, obtendo-se sempre boas concordâncias. A influência da umidade contida nas partículas de carvão também foi analisada. Sua presença favorece a sobreposição entre a devolatilização e a região de combustão heterogênea. As emissões de SO2, CO e NO são drasticamente reduzidas com o incremento da umidade na partícula de carvão, mas a concentração de H2SO é ampliada. O diâmetro das partículas de carvão foi variado e alguns resultados puderam ser estabelecidos. O modelo detectou a presença de grandes quantidades da espécie H2SO, fato ainda não relatado na literatura pesquisada. Temperaturas ideais para sulfatação foram obtidas via injeção de gotas de água à temperatura de 300 K. Equações apropriadas de transferência de calor e massa das gotas foram anexadas ao modelo. Modificando-se a quantidade de água injetada, foi determinada uma relação (consumo de água/consumo de carvão) ideal para a sulfatação. Não um ponto, mas sim uma região ideal para injeção de gotas foi estabelecida. À medida que o ponto de injeção é deslocado para frente no interior do canal, o percentual de captura de SO2 é favorecido. A taxa de captura é incrementada com o aumento da área BET da pedra calcária e de sua fração molar. Contudo, para um dado conjunto de parâmetros existe um limite superior no percentual de captura proporcionado pela temperatura do meio, e conseqüente tendência ao equilíbrio químico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-18T09:12:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232787.pdf: 306376 bytes, checksum: 013c2b76bf453ad5639569bc6ddbdfc4 (MD5) / Um dos poluentes atmosféricos mais significativos em processos de combustão de carvão são os óxidos de nitrogênio, onde 95% se apresentam como monóxido de nitrogênio. O nitrogênio quimicamente ligado no carvão é responsável por mais de 80% do NOX total. Como tem sido constatado, o NO formado pela oxidação do nitrogênio do coque pode ser reduzido pelo próprio coque para resultar N2. Enquanto as reações homogêneas de formação do NO são bem conhecidas, a conversão heterogênea do nitrogênio retido no coque, para formar NO, é pouco entendida. O objetivo deste trabalho foi estudar a reação de redução do NO em N2 e CO2, utilizando como redutor, três amostras diferentes de coque. Os coques foram obtidos a partir da pirólise de três carvões minerais em um reator de aço a 873 K, em atmosfera inerte. As reações foram realizadas em um reator diferencial de aço de fluxo em leito fixo. O gás reagente utilizado foi uma mistura padrão de 5,0% de NO em He. Os gases de entrada e saída do reator foram analisados por cromatografia gasosa, e a conversão do NO determinada em termos de N2 formado. Os carvões utilizados foram caracterizados, determinando-se suas composições químicas e estruturais. As variáveis investigadas para estudo da reatividade dos coques foram: concentração do NO no gás de alimentação do reator (2,0, 4,0, e 5,0%), e temperatura (523 K - 673 K). A medida da reatividade foi determinada em termos de conversão de NO em N2. A ordem global da reação de redução relativa ao NO foi 1. As energias de ativação aparentes para a pressão parcial de 0,05 atm foi de 10,58 kcal.mol-1 para a amostra do carvão 1 A, 7,92 kcal.mol-1 para a amostra do carvão 2 B, e 8,20 kcal.mol-1 para a amostra do carvão CBB FLT. As baixas energias de ativação podem ser atribuídas ao efeito catalítico devido à presença de metais na matéria mineral do carvão. Os dados experimentais também se ajustaram bem ao modelo de Langmuir-Hinshelwood. Nitrogen oxides are among the major atmospheric pollutants, where 95% of it appearing as nitric oxides. The fuel bond nitrogen is the major source of NO, accounting for more than 80% of the total NO. As has been previously stated, the NO formed by oxidation of the char nitrogen can be reduced by the char itself to yield N2. While some knowledge of the conversion of the volatile nitrogen to NOX via homogeneous mechanisms has been studied, the heterogeneous conversion of the nitrogen retained in the char is less well understood. The present work is concerned with the reduction of NO yielding N2 and CO2, using three different chars as the reducing agent. The char were obtained from mineral coal pyrolysis in a stell reactor at 873 K, in na inert atmosphere. The reactions were carried out in a fixed bed reactor. A 5.0% NO in He was passed dawnward through the reactor. The products analyses were made with gas chromatograph, and NO conversion was determined from formed N2. The samples were characterized, determining its chemical and structural composition. The investigated variables for the char reactivity study were: inlet NO concentration (2,0; 4,0 e 5,0%), and temperature (523 K # 673 K). The reduction reaction with NO is generally found to be first order. The apparent activation energy for the 0,05 atm partial pressure was 10.58 kcal.mol-1 for the 1 A sample, 7.92 kcal. mol-1 for the 2 B sample and 8.20 kcal.mol-1 for the CBB FLT char. The data are in agreement whit a Langmuir-Hinshelwood model.

No description available.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T12:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 272773.pdf: 22998575 bytes, checksum: 078288138c9b9eedd6cb39c7dc6f98f8 (MD5) / Espécies reativas de oxigênio (ERO) e de nitrogênio (ERN) têm sido implicadas na patogênese da toxicidade induzida pelo material particulado (MP) do carvão. O presente estudo avaliou os biomarcadores de estresse oxidativo (conteúdos de lipoperoxidação (TBARS), proteína carbonilada (PC), tióis protéicos (PT), a-tocoferol (AT), glutationa reduzida (GSH), e as atividades da glutationa S-transferase (GST), glutationa redutase (GR), glutationa peroxidase (GPx), catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD), no sangue de quatro diferentes grupos de indivíduos expostos à contaminação ambiental relacionada com a mineração do carvão (n=20 em cada grupo), após a suplementação com vitamina E (800mg/dia) e vitamina C (500mg/dia) durante seis meses, comparadas ao momento antes da intervenção antioxidante: trabalhadores de subterrâneo (grupo SUB), trabalhadores de superfície (grupo sup) diretamente expostos, residentes indiretamente expostos (grupo residentes; formado por indivíduos que residem a cerca de 15 km da área de mineração), e os controles (grupo controle; doadores de sangue que residem em região a cerca de 100 km da área de mineração). Antes da suplementação, os conteúdos de chumbo (p>0,05), cobre (p>0,01), ferro (p>0,05) e zinco (p>0,01), mostraram-se aumentados na urina de indivíduos expostos direta e indiretamente à atividade de mineração. Além disso, os conteúdos de TBARS (p>0,01) e PC (p>0,01) mostraram-se aumentados enquanto os PT (p>0,01) e níveis de GSH (p>0,01) mostraram-se diminuídos em todos os grupos, os conteúdos plasmáticos de AT (p>0,05) apresentaram-se diminuídos em aproximadamente 50 % no grupo SUB, a atividade da GST foi aumentada tanto nos trabalhadores quanto nos residentes, enquanto a CAT (p>0,01) apresentou-se aumentada apenas nos trabalhadores da mineração. Após a suplementação, as concentrações de TBARS (p>0,01) e PC (p>0,01) foram diminuídas apenas no grupo SUB, os níveis de AT (p>0,01) e GSH (p>0,01) foram recuperados, chegando a concentrações próximas daquelas encontradas no grupo controle, a atividade da GPx (p>0,01) foi restabelecida no grupo de trabalhadores SUB, enquanto que as atividades da SOD (p>0,01), CAT (p>0,01) e GST (p>0,05) foram restabelecidas em todos os grupos na comparação com o momento pré suplementação. Os resultados indicam que a condição de estresse oxidativo detectada anteriormente à suplementação tanto nos grupos direta e indiretamente expostos ao MP do carvão, foi revertido após a intervenção com a suplementação por seis meses. / Reactive oxygen species (ROS) and nitrogen species (RNS) have been implicated in the pathogenesis of particulate material (PM) of coal dust-induced toxicity. The present study measured several oxidative stress biomarkers (contents of lipoperoxidation (TBARS), protein carbonyls (PC), protein thiols (PT), a-tocopherol (AT), reduced glutathione(GSH)), and the activities of glutathione S-transferase (GST), glutathione reductase (GR), glutathione peroxidase (GPx), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD), in the blood of four different groups of subjects exposed to airborne contamination related to coal mining activity (n=20 each group), before and after vitamin E (800mg/day) and vitamin C (500mg/day) supplementation during six months, which were compared to the situation before the antioxidant intervention: underground (group under), surface workers directly exposed (group surface), residents indirectly exposed (group residents; subjects living ca. 15 km from the mining area), and controls (control group; blood donors living ca. 100 km from the mining area). Before supplementation, the contents of lead (p>0.05), copper (p>0.01), iron (p>0.05) and zinc (p>0.01) were increased in subjects directly and indirectly exposed to mining activities, plasma TBARS (p>0.01) and PC (p>0.01) levels were increased while plasma PT (p>0.01) and GSH levels (p>0.01) were decreased in all groups compared to controls, plasma AT (p>0.05) contents showed approximately half the values in underground workers compared to controls, GST activity was increased in both workers and also in residents, whilst CAT (p>0.01) activity was increased only in mine workers. After antioxidant supplementation, TBARS (p>0.01) and PC (p>0.01) concentrations were decreased while the contents of PC, AT and GSH were recovered to values similar to controls, GPx activity was reestablished in underground miners (p>0.01), and SOD (p>0.01), CAT (p>0.01) and GST (p>0.01) activities were reestablished in all groups when compared to pre-supplementation situation. The results showed that the oxidative stress condition detected before supplementation in both directly and indirectly subjects exposed to PM from coal dusts, was reverted after the antioxidant intervention during six months.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:39:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 296791.pdf: 11112545 bytes, checksum: f19216a6f3ebe9f4ed1e183bdc82b4d2 (MD5) / A utilização de um combustível suplementar ao combustível de projeto em um gerador de vapor é chamada de processo co-firing. A biomassa é uma alternativa viável para aplicação em usinas termelétricas a carvão. A substituição parcial do carvão pela biomassa já é realidade nos Estados Unidos, Europa e Ásia. Esta solução foi proposta para uma das unidades do Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, utilizando a palha de arroz como biomassa. A motivação deste trabalho é a avaliação das alterações do comportamento térmico do processo co-firing de palha de arroz nesta unidade. Dados experimentais são obtidos em operação nominal, com a combustão apenas com o carvão. Uma modelagem termodinâmica é realizada, utilizando os dados medidos para a simulação do comportamento térmico do gerador de vapor com o processo co-firing. A transferência de calor no interior da fornalha também é avaliada, através de diferentes modelos semi-empíricos propostos na literatura. O método ?-NUT é utilizado nos trocadores de calor, avaliando o seu comportamento térmico com a variação da composição e temperatura dos gases de combustão. Diferentes correlações para a convecção externa e interna são consideradas. Os resultados obtidos estimam uma redução de aproximadamente 12% das emissões de CO2 e SO2 provenientes de combustíveis fósseis, uma redução menor do que 0,2% na eficiência do gerador de vapor, variações de no máximo 5% nas temperaturas dos gases de combustão.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-23T18:42:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 262183.pdf: 1032150 bytes, checksum: b94cf24dff55b25b9e71f804fc947bb1 (MD5) / O presente trabalho objetivou utilizar rejeito de mineração de carvão calcinado como adsorvente para redução da acidez e remoção de íons de metais em drenagem ácida de mina de carvão. O processo de remediação da drenagem ácida foi avaliado, utilizando-se ensaios de toxicidade em organismos bioindicadores. Os resultados de caracterização do adsorvente indicaram a predominância de mesoporos e presença dos óxidos majoritários SiO2, Al2O3 e Fe2O3. A remediação da drenagem ácida com o adsorvente por processo estático foi capaz de provocar a elevação do pH e promover expressiva remoção dos íons de metais em solução. Nos estudos de adsorção de íons, constatou-se que o modelo de pseudo segunda-ordem foi o que melhor correlacionou os dados cinéticos experimentais, sendo que a isoterma de Langmuir forneceu o melhor ajuste dos dados experimentais de equilíbrio. A drenagem ácida não remediada apresentou expressiva toxicidade aguda sobre Daphnia magna e Artemia sp, bem como, elevada toxicidade subaguda em Allium cepa L, sendo que após a remediação com o adsorvente, não foi observada toxicidade para estes organismos. A remediação também promoveu a redução de dano oxidativo sobre lipídeos, proteínas e DNA em Allium cepa L. A partir dos resultados obtidos, sugeriou-se a utilização do adsorvente como alternativa para o tratamento destas fontes de contaminação ambiental.