Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-16Bitstream added on 2014-06-13T19:35:02Z : No. of bitstreams: 1 mellojunior_ja_me_guara.pdf: 2889512 bytes, checksum: d5623bfc777387eead35d67eeaafaa93 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho teve como objetivo preparar, caracterizar e avaliar diferentes polpas a partir da madeira de híbrido de Eucalyptus urograndis, objetivando elevados rendimentos e teor de alfa celulose dentro de especificações de qualidade exigidas pelo mercado internacional. O estudo baseou-se na pré-hidrólise aquosa da madeira de eucalipto em condições pré-estabelecidas, seguido do cozimento (polpação) kraft em função do álcali ativo para a obtenção de polpa com número kappa de 9±1. Após determinar a porcentagem de álcali ativo ideal, realizou-se outro estudo do cozimento kraft, com variação da sulfidez e adição de antraquinona (AQ) com o intuito de reduzir a taxa de sulfidez e avaliar o efeito da AQ para a obtenção de uma polpa com número kappa 9±1. As polpas marrons obtidas pelas diferentes condições foram caracterizadas e avaliadas quanto as suas propriedades químicas. Quanto aos resultados, verificou-se que o processo de pré-hidrólise foi extremamente eficaz, já que reduziu o teor de hemiceluloses em 61,3%. Com relação às polpações Kraft e Kraft/AQ para a obtenção de polpas com número kappa 9±1, destinadas á produção de polpa para dissolução, determinou-se as seguintes condições: a polpação Kraft foi alcançada com 17,4% de álcali ativo e com 25,0% de sulfidez. Já polpação Kraft com 0,1% de AQ foi realizada nas mesmas condições, mas com taxa de 8,8% de sulfidez. As polpas marrons obtidas apresentaram teores de hemiceluloses, alfa-celulose e rendimento satisfatórios, sendo o teor de hemiceluloses abaixo de 1%, teor de alfa-celulose acima de 97% e rendimentos acima de 40%, se mostrando acima dos valores constatados nas diversas literaturas consultadas / This study aimed to prepare, characterize and evaluate different from wood pulp from Eucalyptus hybrid urograndis aiming high incomes and levels of alpha cellulose within quality specifications required by the international market. The study was based on pre-aqueous hydrolysis of eucalyptus wood in predetermined conditions, followed by cooking (pulping) kraft depending on active alkali to obtain pulp with kappa number of 9 ± 1. After determining the percentage of active alkali ideal, there was another study of kraft cooking, ranging from sulfidity and addition of anthraquinone to obtain a pulp with kappa number of 9 ± 1. The pulps obtained by the different conditions were characterized and evaluated for their chemical, physical and morphological characteristics. In the results, it was found that the pre-hydrolysis process was extremely efficient, since it reduced the concentration of hemicelluloses in 61.3%. With respect to Kraft pulping and Kraft / AQ to obtain pulps with kappa number 9 ± 1, destined for the production of dissolving pulp, it was determined the following optimum condition. The kraft pulping was achieved with a rate of 17.4% active alkali as NaOH sulfidity 25.0%. Already kraft pulping with 0.1% anthraquinone was achieved with 17.4% active alkali, with the rate of 8.8% of sulfidity. Kraft Pulps obtained 17.4% AA and 25.0% S, Kraft / AQ and 17.4% AA 8.8% S and Kraft / AQ and 17.4% AA 25% S, showed levels of hemicelluloses, alpha cellulose and pulp yield significant, with rates below 1.0% hemicelluloses, cellulose alpha-rates above 99.0% and revenue up 40.0%, showing itself above the values found in various literature

Orientador: Idelmo Rangel Garcia Júnior / Banca: Osvaldo Magro Filho / Banca: Leonardo Perez Faverani / Banca: Joel Ferreira Santiago Junior / Banca: Pamela Leticia dos Santos / Resumo: Este estudo objetivou avaliar a eficácia da membrana de celulose bacteriana (Nanoskin®) no reparo ósseo de defeitos críticos de 8mm em calota de ratos machos adultos quando comparada à membrana colágena Bio-Gide®. Foram utilizados 72 ratos machos adultos divididos em três grupos experimentais: grupo coágulo (GC), grupo Bio-Gide® (BG) e grupo chá verde (CV). Os períodos de estudo foram de 7, 14 30 e 60 dias após a criação do defeito cirúrgico e aposição da membrana. Foram realizadas a análise histológica, histométrica e imunoistoquímica. Foi possível observar que aos 30 e 60 dias de reparo, o grupo BG apresentou melhor preenchimento do defeito cirúrgico, com maior quantidade de tecido ósseo. Já o grupo CV apresentou preenchimento do defeito com grande quantidade de tecido conjuntivo maduro. Os dados obtidos na análise histométrica revelam que aos 30 e 60 dias a área de osso neoformado teve grande discrepância para o grupo BG em relação ao CV e GC (Teste de Tukey - P<0,001). Por outro lado, os resultados referentes à análise por imunistoquímica evidenciam marcações moderada e intensa para as proteínas osteocalcina (OC) e osteopontina (OP) tanto para o grupo BG quanto para o CV aos 60 dias de reparo. Pode-se concluir que apesar de a membrana de chá verde apresentar aspectos promissores no reparo de tecido mole, neste estudo não permitiu o reparo ósseo em calotas de ratos, quando comparada à Bio-Gide®. / Abstract: The present study aimed to evaluate the efficiency of bacterial cellulose membrane (Nanoskin® ) in the bone repair of 8 mm critical-size defects in male adult rat calvaria compared to collagen membrane BioGide® . It was used 72 adult male rats divided into three experimental groups: Clot group (CG), Bio-Gide® group (BG) and bacterial cellulose group (BC). The study period were seven, 15, 30 and 60 days after the surgical defect and position of the membrane. It were performed the histologic, histometric and imunohistochemistry analysis and possible to observe that at 30 and 60 days, BG group showed higher filling of the surgical wound with higher amount of new formed bone. The BC group showed a mature connective tissue filling the defect. Data from histometric analysis showed that at 30 and 60 days the new bone formed area was discrepant for BG group compared with BC and CG group (Tukey test - P<0,001). On the other hands, immunohistochemistry analysis showed a moderate and intense immunolabeling of osteocalcin and osteopontin at 60 days of bone repair for BG and BC group. It was possible to conclude that despite the BC membrane showing promising aspects in the soft tissue repair, did not allow bone repair in rats calvaria, compared to BioGide®. / Doutor

Orientador: Jackson Antônio Marcondes de Souza / Coorientador: Daniel Guariz Pinheiro / Coorientador: Luciano Takeshi Kishi / Resumo: A torta de filtro apresenta bagaço residual oriundo do processo de extração do caldo de cana-de-açúcar e quando armazenada por longos períodos, se torna um habitat ideal para o desenvolvimento de comunidades microbianas que atuam na desconstrução da lignocelulose. Nossas análises de dados de sequenciamento de DNA metagenômico sugerem que a torta de filtro armazenada por 40 dias possui uma microbiota com características funcionais e ecológicas exclusivas em relação a outros ambientes com elevada disposição de material lignocelulósico. Assim como em ambientes de compostagem, os filos mais abundantes são Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes e Bacteroidetes. Dentre os principais genes que estes micro-organismos possuem, estão Glicosiltransferases, Carboidrato Esterases e Glicosil Hidrolases, que atuando em conjunto, são passíveis de desconstruírem a lignocelulose e participarem na liberação de açúcares menores, ácidos orgânicos e outros nutrientes. Neste trabalho, identificamos novas enzimas da família AA10 que oxidam a celulose cristalina, demostrando o potencial deste ambiente em possibilitar a adaptação de micro-organismos que expressam enzimas capazes de desestruturar a celulose altamente condensada, possibilitando a liberação de moléculas de glicose. A comunidade microbiana pode acessar nutrientes como Fósforo e Nitrogênio através da despolimerização da biomassa vegetal ou decomposição da microbiota morta. No ciclo biogeoquímico do nitrogênio, a evaporação de amônia é ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The filter cake presents residual bagasse from the process of extracting the sugarcane juice and when stored for long periods, it becomes an ideal habitat for the development of microbial communities that act in the deconstruction of lignocellulose. Our analyzes of metagenomic DNA sequencing data suggest that the filter cake stored for 40 days has a microbiota with unique functional and ecological characteristics compared to other environments with high lignocellulosic material. Thus in composting environments, the most abundant phyla are Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes, and Bacteroidetes. Glycosyltransferases, Carbohydrate Estersases and Glycoside Hydrolases, which act together, are capable of deconstructing lignocellulose and participate in the release of smaller sugars, organic acids and other nutrients. In this work, we identify new enzymes of the AA10 family that oxidize crystalline cellulose, demonstrating the potential of this environment to enable the adaptation of microorganisms that express enzymes capable of destabilizing highly condensed cellulose, allowing the release of glucose molecules. The microbial community can access nutrients such as Phosphorus and Nitrogen through the depolymerization of the plant biomass or decomposition of the dead microbiota. In the biogeochemical cycle of nitrogen, the evaporation of ammonia is reduced by the assimilation of this substance by the microbial community, and ammonia is produced by ammonification of nitrate and... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-22T21:16:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 233949.pdf: 829101 bytes, checksum: 02f6408f30b36ea9c59e752c467b2275 (MD5) / O uso de revestimentos cerâmicos no Brasil vem crescendo a cada ano, devido ao avanço da indústria cerâmica. Junto com este crescimento vem a maior demanda por produtos como argamassas colantes, que são hoje a forma mais usual para a aplicação das peças cerâmicas. Este material tem em geral na sua formulação dois tipos de polímeros, que são os éteres de celulose e os látices poliméricos. Estes aditivos modificam a microestrutura das argamassas e sua estrutura de poros, modificando também o seu desempenho no estado endurecido. A utilização das argamassas colantes para o assentamento de peças cerâmicas em áreas molháveis como fachadas, saunas, piscinas e banheiros pode levar ao contato deste material com a água, através de falhas no rejunte, na aplicação das peças ou infiltrações provenientes de outros meios, como instalações hidrosanitárias. É conhecida na literatura a afinidade dos filmes poliméricos com moléculas de água, e há suspeita de que ocorra um inchamento da fase polimérica no interior da argamassa quando em contato com elevados teores de umidade. Esse inchamento pode vir a alterar o desempenho mecânico, estabilidade dimensional, porosidade e permeabilidade da argamassa colante. Objetivando a avaliação da estrutura de poros e a influência dos teores de polímeros nas argamassas colantes, foram realizados ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio em um total de nove argamassas, preparadas com diferentes teores dos polímeros MHEC (metil hidroxietil celulose) e EVA [poli(acetato de vinila-etileno)], que são os aditivos correntemente empregados na produção de argamassas colantes na Europa e América do Sul, incluindo o Brasil, para avaliar a porosidade na faixa de 6 nm a 485 µm. No intuito de avaliar o efeito do vapor de água em diferentes umidades relativas na distribuição de poros de escala menor (faixa de # 1 a 45 nm) destas argamassas, foram também realizados ensaios de adsorção e dessorção de vapor de água. Os resultados mostraram que o efeito dos polímeros é interligado, sendo que a ação de um muitas vezes tem seu comportamento modificado na presença do outro. Como efeito geral os polímeros tendem a selar os poros menores e auxiliar a formação de poros capilares (> 1 m), provavelmente devido à incorporação de ar e selamento dos poros menores por formação de filmes poliméricos. As argamassas com maiores teores de polímeros tendem a adsorver mais água que a argamassa pura, principalmente em altas umidades relativas. Altas umidades relativas associadas a altos teores de polímeros podem desenvolver manifestações patológicas, e a saturação destas argamassas pode levar à desintegração dos polímeros.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-23T20:44:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 260429.pdf: 4558965 bytes, checksum: 01bc21837e57ec94defc10dd9140b062 (MD5) / Neste trabalho, blendas preparadas a partir de acetato de celulose (AC) e poli (caprolactona triol) (PCL-T) com adição de diferentes quantidades de água (não solvente) (1,5 e 4,0%) foram estudados quanto às propriedades térmicas, morfológicas e avaliados em relação a sua permeabilidade para dois diferentes fármacos (ácido salicílico e naproxeno). A adição de PCL-T (plastificante) diminuiu a Tg (192,5 ºC para 112,6 ºC) e Tm (215,1 ºC para 128,5 ºC) dos filmes de AC/PCL-T densos (sem adição de água), mostrando um forte efeito plastificante. A superfície dos filmes de AC denso mostrou-se homogênea e sem porosidade. No entanto, com adição de 4% de água a estrutura tornou-se altamente porosa. A quantidade de poros formados pelo processo da adição de um não solvente aumentou o coeficiente de permeabilidade de 0,073 x 10-5 cm s-1(0% de água) para 3,130 x 10-5 cm s-1(4,0% de água) para o ácido salicílico. A adição do PCL-T aumentou este parâmetro de 0,073 x 10-5 cm s-1(0% de PCL-T) para 2,460 x 10-5 cm s-1(40% de PCL-T) na ausência de água. O naproxeno apresentou perfis de permeação similares aos do ácido salicílico. Quando aplicado o modelo de Higuchi, os coeficientes de correlação (R2) encontrados foram satisfatórios, sugerindo que o mecanismo de liberação é controlado principalmente por difusão. Aplicando a Lei das potências os valores de n encontrados sugerem um mecanismo anômalo ou não-Fickiano caracterizado pela sobreposição dos processos de difusão e erosão do filme. Os valores de permeação sugerem que a adição de água e PLC-T é uma importante ferramenta para se controlar a difusão de fármacos através de filmes de AC. In this work, blends prepared with cellulose acetate (CA) and poly (caprolactone triol) (PCL-T) with additions of different amounts water (non solvent) (0, 1.5 and 4.0%) were studied concerning its thermal and morphological properties and were evaluated in relation to its permeability for two different drugs (salicylic acid and naproxen). The addition of PCL-T (plasticizer) decreased the Tg from (192.5 ºC to 112.6 ºC) and Tm from (215.1 ºC to 128.5 ºC) to CA/PCL-T dense films (without water addition), showing a strong plasticizer effect. The surface of CA films was homogeneous and without porosity. However, with addition of 4.0% of water the structure became highly porous. The amount of pores formed in the process of non solvent addition increased the permeability coefficient from 0.073 x 10-5 cm s-1 (0% water) to 3.130 x 10-5 cm s-1 (4.0% water) The addition of PCL-T to the films increased this parameter from 0.073 x 10-5 cm s-1 (0% PCLT) to 2.460 x 10-5 (40% PCL-T) (dense CA films) for salicylic acid. The naproxen presented permeation profiles similar to salicylic acid. When the Higuchi equation was applied the correlation coefficients (R2) found was satisfactory, suggesting that the release mechanism is controlled mainly by diffusion. Applying the power law equation then values found suggested an anomalous or non Fickian mechanism characterized by the overlapping of the diffusion and erosion processes. The permeation values suggest that water and PCL-T addition are important factors in controlling drug diffusion through CA films.

Submitted by MÁRCIA DIANA UMEBAYASHI ZANOTI null (ma.zanoti@bol.com.br) on 2017-02-23T18:27:02Z No. of bitstreams: 1 tese doutorado Márcia 2017 .pdf: 3549708 bytes, checksum: 03b3ed68a1fe4f1f6a52cca8fa758d84 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-03-02T17:50:40Z (GMT) No. of bitstreams: 1 zanoti_mdu_dr_araiq_par.pdf: 835359 bytes, checksum: 96b5e6f473f0d3d4745bdf198843bfa6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-02T17:50:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 zanoti_mdu_dr_araiq_par.pdf: 835359 bytes, checksum: 96b5e6f473f0d3d4745bdf198843bfa6 (MD5) Previous issue date: 2017-02-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Feridas crônicas são multifatoriais e resultantes do processo de cicatrização inadequada, no qual não ocorre reparação tecidual ordenada e temporal, ou ainda, há ausência de restauração anatômica e funcional completa, comprometendo a vida cotidiana dos indivíduos. Para a melhoria da assistência à saúde destas pessoas, buscou-se uma alternativa de cobertura com a utilização de membrana de celulose bacteriana (CB), por esta ser biodegradável, biocompatível, não tóxica e não alergênica, na aplicação na pele com área queimada ou lesada e para alívio da dor; foi associada à membrana um medicamento anti-inflamatório, aprovado pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) e já comercializado. Assim, o objetivo deste estudo foi desenvolver cobertura de CB incorporado com antiinflamatório Ibuprofeno (CB/Ibu) e avaliar a utilização em pacientes com feridas crônicas vasculogênicas de membros inferiores. Foram utilizadas membranas de celulose, obtidas com o cultivo de bactérias Gluconacetobacter xylinus com incorporação do anti-inflamatório Ibuprofeno e avaliadas por diferentes técnicas físico-químicas como MEV (Microscopia Eletrônica de Varredura), Difração de Raios X, TG (Análise Termogravimétrica), DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial), Infravermelho, UV-vis (Espectroscopia Eletrônica na região do UV-Visível); ensaios de proliferação celular com fibroblastos cultivados testes de liberação do Ibuprofeno e da membrana de CB/Ibu e os testes de permeação e retenção de Ibuprofeno e após esta fase, iniciou-se a aplicação da cobertura em pacientes com feridas crônicas como pé diabético e úlcera venosa de membros inferiores acompanhados pelo Serviço de Atendimento Domiciliar, Unidade de Saúde da Família e Centro Municipal de Saúde de um município do interior paulista. A amostra por conveniência foi constituída por 14 pacientes, sendo 10 mulheres e 4 homens; totalizando 17 feridas de etiologia crônica vasculogênica, sendo 8 com úlcera venosa, 5 com pé diabético e um com ferida mista, cuja temporalidade da ferida foi entre 10 dias e 40 anos; com média de idade de 64,71 anos. Houve redução da área e da dor em 9 lesões; cicatrização total de 3 feridas; e o aumento da área em 5 feridas, que pode estar vinculada à etapa de debridamento do processo cicatricial. Os testes físicos e bioquímicos indicaram que a CB/Ibu apresentou características de uma cobertura ideal para a população do estudo e que pode favorecer o processo de cicatrização; como permite troca gasosa, não ocorre extravasamento do exsudato, fácil aplicabilidade entre outras, sendo que o desenvolvimento de coberturas e a avaliação de sua aplicação é altamente complexa, uma vez que os pacientes com feridas crônicas vasculogênicas requer avaliação clínica criteriosa e um seguimento multiprofissional especializado.

Neste trabalho, acetato de celulose em pó foi modificado com óxido de titânio (Acel/TiO2) e utilizado como matriz para a realização de estudos eletroquímicos. A quantidade de TiO2 incorporado na matriz de acetato de celulose foi de 1,8 mmol g-1. Sobre a superfície da fibra do material modificado com o óxido metálico, Acel/TiO2, foram imobilizados três corantes orgânicos; azul de metileno (AM), azul de meldola (AMeld) e azul de toluidina (AT), resultando em três materiais denominados de Acel/TiO2/AM, Acel/TiO2/AMeld e Acel/TiO2/AT. As propriedades eletroquímicas dos materiais foram estudadas através das técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os estudos eletroquímicos do material, Acel/TiO2/AM indicaram que o potencial médio da espécie eletroativa imobilizada é E0 = 225 mV vs ECS (Eletrodo Calomelano Saturado). O material apresentou alta estabilidade química, visto que não foi observado lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz, mesmo após 100 ciclos de experimentos. O estudo da estabilidade do material após 100 ciclos redox demonstrou que não ocorre lixiviação da espécie eletroativa da superfície da matriz modificada. O tipo de solução de eletrólito suporte bem como o pH não afetaram significativamente as intensidades de corrente de pico que permaneceram praticamente constante. O material Acel/TiO2/AM foi utilizado como matriz para a preparação de eletrodos à base de pasta de carbono e foi aplicado como um novo sensor eletroquímico que se mostrou eficiente na determinação de ácido ascórbico em produtos comerciais. As propriedades eletroquímicas dos materiais Acel/TiO2/AMeld e Acel/TiO2/AT foram otimizadas utilizando um planejamento fatorial completo 24 com dois pseudo pontos centrais (n= 20 experimentos). Os fatores experimentais escolhidos para os procedimentos de otimização foram aqueles que afetam a reversibilidade do processo de transferência de elétrons. Duas respostas das propriedades dos sistemas foram investigadas: a separação dos potenciais de pico, ΔE [ΔE = Epa - Epc], e a razão entre as correntes, Ipa/Ipc , onde Ipa e Ipc são as intensidades de corrente de pico anódico e catódico, respectivamente. Para a resposta Ipa/Ipc, não foi observado nenhum efeito significativo em relação à reversibilidade do sistema. As melhores condições de reversibilidade eletroquímica do sistema estudado foram: o eletrodo quimicamente modificado Acel/TiO2/AMeld, pH 7,0, [KCl] = 1,0 mol L-1 e velocidade de varredura de 10 mV s-1. Estas condições foram aplicadas na determinação do cofator NADH. As propriedades eletrocatalíticas do Acel/TiO2/AMeld para oxidar o cofator NADH são bastante satisfatórias e o sistema eletródico apresenta uma boa sensibilidade para o NADH. / In this work, the cellulose acetate surface was modified with titanium dioxide and used as matrix for electrochemical studies. The content of TiO2 incorporated in the cellulose acetate matrix resulted in 1,8 mmol g-1. On the fiber surface of the titanium dioxide, Acel/TiO2, modified material three organics dyes were immobilized; methylene blue; meldola blue and toluidine blue, resulting in the materials assigned as Acel/TiO2/AM, Acel/TiO2/AMeld and Acel/TiO2/AT. The electrochemical properties of these materials were studied through cyclic voltammetric and chronoamperometric techniques. The electrochemical studies of Acel/TiO2/AM indicated that the medium potential of the electroactive species immobilized is E0 = 225 mV vs SEC. The material present high chemical stability, since leaching of the electroative species from the matrix surface has not been observed, even after 100 experimental cycles. The type and the pH of the solution did not affect the intensities of current peak that remained practically constant. The material Acel/TiO2/AM was used as matrix for the preparation of carbon paste electrodes and it was applied as a new sensor that shows to be efficiencty for ascorbic acid determination in commercial products. The electrochemical properties of the materials Acel/TiO2/AMeld and Acel/TiO2/AT were optimized using a factorial design 24 with two pseudo central points (n= 20 experiments). The chosen experimental factors for the optimization procedure were those that affect the reversibility of the electron transfer process. Two responses of the system properties were investigated: the peak potentials separation, ΔE [ΔE = Epa - Epc], and the current ratio, Ipa/Ipc, where Ipa and Ipc are the anodic and cathodic current intensities, respectively. For the response Ipa/Ipc, any significant effect has been observed in relation to the reversibility of the system. The best electrochemical reversibility conditions were: using the Acel/TiO2/AMeld electrode, pH 7.0; 1.0 mol L-1 KCl as supporting electrolyte and scan rate of 10.0 mV s-1. Afterwards, the Acel/TiO2/AMeld modified electrode was tested as amperometric sensor for NADH determination, presenting good sensitivity.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-30T13:10:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2018178 bytes, checksum: f542263170df07213000e3e4bebf72ed (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T13:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2018178 bytes, checksum: f542263170df07213000e3e4bebf72ed (MD5) Previous issue date: 2017-03-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de fabricação da polpa celulósica kraft demanda elevada quantidade de água e energia. Embora a indústria gere parte de sua própria energia pela queima do licor negro na caldeira de recuperação e biomassa residual na caldeira de biomassa, a indústria ainda é dependente de energia elétrica e combustíveis fósseis adicionais. Devido ao aumento da tarifa de energia, a indústria de celulose tem sido motivada a aumentar sua eficiência energética, tornando-se autossuficiente. A produção de biogás a partir do lodo gerado na estação de tratamento de efluentes da indústria constitui uma potencial alternativa de gerenciamento dos resíduos e produção de energia. O objetivo principal desta dissertação foi avaliar o potencial da produção de biogás a partir dos lodos primário e secundário provenientes da indústria de celulose kraft branqueada. A dissertação foi estruturada em 5 Capítulos desenvolvidos em forma de artigos científicos. O Capítulo 1 apresentou uma revisão de literatura sobre os processos de produção de celulose kraft e de biogás, bem como um panorama sobre legislações brasileiras relacionadas à implantação de biodigestores. Foi concluído que há pouco estudo relativo à digestão anaeróbia de lodo de celulose kraft. Adicionalmente, apesar de o Brasil apresentar um grande potencial de produção de biogás, o país ainda carece de incentivos governamentais no setor. O Capítulo 2 objetivou (i) identificar a melhor relação substrato/inóculo (2/1, 1/1 e 0.4 g VS substrato /g VS inóculo ); (ii) identificar o melhor tipo de inóculo (lodo de UASB ou lodo de UASB + estrume); e (iii) estimar o potencial de substituição da energia elétrica demandada pelo sistema de aeração da estação de tratamento de efluentes da indústria de celulose kraft branqueada a partir do biogás produzido. Para tanto, foram utilizados como substratos o lodo primário (PS), lodo secundário (SS) e a mistura de ambos (MIX). Os resultados mostraram que o lodo secundário possuiu maior potencial de produção de biogás para uma relação 1/1 g VS substrato /g VS inóculo , utilizando lodo de UASB como inóculo. O estrume aumentou a produção de metano do lodo primário para relação S/I 1/1, porém pré-tratamentos devem ser testados de modo a aumentar a biodegradabilidade do substrato. Por fim, o biogás produzido apresentou potencial de substituir 23% daxi demanda de energia elétrica da estação de tratamento de efluentes. O Capítulo 3 objetivou (i) estimar o potencial de produção de biogás em condições termofílicas a partir do PS, SS e MIX; (ii) calibrar o modelo de digestão anaeróbia desenvolvido por Rajendran et al. (2014); e (iii) determinar a melhor composição do lodo e a influência de adição de nitrogênio no sistema de digestão anaeróbia a partir de simulações numéricas. Foi identificado que (i) a máxima produção de metano foi atingida pelo lodo secundário em 30 dias (46.9 NmL CH4/g VS); (ii) o modelo de digestão anaeróbia foi aplicável para lodo de celulose kraft após ajustes; (iii) a melhor composição de lodo foi de 21.62% de carboidratos, 61,67% de lipídeos e 16.72% de proteínas. A adição de nitrogênio aumentou a produção de metano para o PS e o MIX, mas reduziu para o SS. Os Capítulos 4 e 5 foram desenvolvidos por estudantes intercambistas como parte do programa Living Lab Biobased Brazil. Os objetivos do Capítulo 4 foram ajustar o modelo de Rajendran et al. (2014) para a condição mesofílica e simular o uso do biogás em forma de eletricidade e calor. A partir da simulação foi possível produzir 88 GJ/d de calor e 148 kW de potência elétrica. Além disso, a partir do ajuste do modelo de Rajendran et al. (2014) para a condição mesofílica, foram propostas melhorias para o modelo. Por fim, o Capítulo 5 objetivou apresentar potenciais alternativas para o gerenciamento do lodo de celulose kraft pós-digestão anaeróbia, utilizando a ferramenta de Análise de Multi-Critério simplificada. A partir das alternativas avaliadas (aterro sanitário, aplicação no solo, compostagem, incineração, pirólise/gaseificação e produção de algas), a compostagem se apresentou como a melhor opção. / The kraft pulping process is energy intensive. Although the mill generates part of its own energy by burning the black liquor in the recovery boiler and wooden biomass in the biomass boiler, it still relies on additional electricity and fossil fuel sources. Due to an energy price increase, the pulp industry has been driven to optimize its energy efficiency and self-sufficiency. One attractive industrial opportunity is to produce biogas from sludge using the anaerobic digestion technology. Thus, the main objective of this dissertation was to evaluate the potential of biogas production from bleached kraft pulp mill primary and secondary sludges. The dissertation was structured in 5 Chapters written as scientific papers. Chapter 1 presented a literature review about kraft pulp mills, biogas production, and legislations related to the implantation of biodigesters. It was concluded that there are still very few studies related to the anaerobic digestion of kraft pulp mill sludges. Additionally, although Brazil has great potential for biogas production, the country still faces barriers related to political incentives. Chapter 2 aimed at (i) identifying the best substrate to inoculum ratio (2/1, 1/1, and 0.4 g VS substrate /g VS inoculum ); (ii) identifying the best inoculum type (UASB sludge and UASB sludge + cow dung); and (iii) estimating the potential of substituting the electricity demand of the mill’s effluent treatment plant (ETP) aeration system. The substrates used consisted of primary (PS) and secondary (SS) sludges, and the mixture (MIX) between PS and SS. The results showed that the SS presented the highest methane production, with an optimal ratio of 1 g VS substrate /g VS inoculum using UASB sludge as inoculum. Cow dung increased the methane production of the PS for S/I = 1/1, but pre-treatment of PS should be tested to increase the substrate biodegradability. Finally, the methane yield led to a potential substitution of 23% of the ETP electricity demand. Chapter 3 aimed to (i) estimate potential biogas production under thermophilic conditions for the same substrates; (ii) calibrate the anaerobic digestion model developed by Rajendran et al. (2014); and (iii) simulate the best sludge composition and the influence of nitrogen addition on anaerobic digestion system. It was found that the (i) the maximum methane yield was achieved with theix secondary sludge at 30 days (46.9 NmL CH4/g VS); (ii) the applied anaerobic digestion model was applicable for the kraft pulp mill sludge after minor adjustments; (iii) optimal sludge composition was found to be 21.62% carbohydrates, 61.67% lipids and 16.72% proteins. The addition of nitrogen increased the methane yield for PS and MIX, but decreased it for SS. Chapters 4 and 5 were the result of work developed by bachelor exchange students as part of the Living Lab Biobased Brazil Program. Chapter 4 aimed to adjust the Rajendran et al. (2014) model for mesophilic conditions and simulate biogas use in the form of electricity and heat. From the simulation, a potential heat production of 88 GJ/d and electric power of 148 kW was found. From Chapter 4, possibilities for improving the Rajendran et al. (2014) model were proposed. Finally, Chapter 5 aimed at giving an insight into the possible alternatives for managing the anaerobically digested kraft pulp mill sludge using a simplified Multi- Criteria Decision Analysis tool. From the analyzed alternatives (landfill, land application, composting, incineration, pyrolysis/gasification and algae production), composting appeared to be the most suitable alternative.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-03T09:04:55Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 841860 bytes, checksum: 77fa7c3fe634e5966fe09a11d406d5f9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-03T09:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 841860 bytes, checksum: 77fa7c3fe634e5966fe09a11d406d5f9 (MD5) Previous issue date: 2014-05-20 / Este estudo tem como objetivo realizar uma avaliação comparativa, em laboratório, entre as sequências de branqueamento A/D(EP)DP e D(EP)DP, visando verificar se é possível substituir o estágio A/D pelo D como alternativa para reduzir o consumo de químicos de branqueamento, em especial o dióxido de cloro, da sequência de branqueamento da Linha 2 da unidade Mucuri-BA, da Suzano Papel e Celulose. No estudo foi verificado que para polpas de eucalipto, as sequências D(EP)DP, utilizando fator kappa de 1,85 e 2,40, permitiram melhorar a performance do branqueamento, alcançando maiores valores de alvura, para uma mesma carga de cloro ativo. Foram verificadas reduções de cloro ativo equivalentes a 2,1 e 4,6%, devido a substituição do estágio A/D pelo D, com fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente. A substituição do estágio A/D por D não penalizou a remoção de ácidos hexenurônicos da polpa de celulose, não prejudicando a propriedade de reversão de alvura. Por outro lado, a substituição do A/D por D prejudicou a viscosidade da polpa branqueada, no entanto, propriedades físico-mecânicas da polpa, como volume específico aparente, índice de tração, índice de rasgo, índice de arrebentamento, resistência à passagem de ar e coeficiente de espalhamento de luz mantiveram-se inalteradas, demonstrando que apesar da menor viscosidade não foram perdidas propriedades de resistência da polpa. Nesse cenário, industrialmente surge a proposição da substituição do estágio A/D por D. Para o estudo de caso avaliado, retornos financeiros estimados, devido a redução do consumo de cloro ativo, foram na ordem de R$ 725 mil e R$ 1,6 milhões, quando utilizados fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente. / This present work aimed to perform a comparative evaluation of bleaching sequences, A/D(EP)DP and D(EP)DP, in laboratory, in order to replace A/D stage by D stage, as an alternative to reduce bleaching chemicals consumption, especially chlorine dioxide. It was established that D(EP)DP sequences, applying kappa factor of 1.85 and 2.40, improved the bleaching performance, reaching higher values of brightness for the same active chlorine charge. Active chlorine decreases of 2.1 and 4.6%were observed due to replacement of A/D by D stage, for kappa factor of 1.85 and 2.40, respectively. For the pulps produced, the stage replacement, A/D by D, did not affect the hexenuronic acid removal, not damaging the brightness reversion property. Moreover, the bleaching stage replacement decreased the pulp viscosity, however, physical-mechanical pulp properties, such as bulk, tensile index, tear index, burst index, air resistance, and scattering coefficient remained unchanged, indicating that despite the lower viscosity, the strength pulp properties were preserved. Industrially, due to this scenario is proposed a bleaching stage replacement, A/D by D. For thisspecific study, the financial estimated returns due to active chlorine consumption reduction, were in order of U$ 325,00 and U$ 715.500,00, when used kappa factor of 1.85 and 2.40, respectively. / Não foi encontrado a URL do currículo lattes do autor.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-11-03T10:48:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 228539 bytes, checksum: b31d0fb525ceb136a455b0be8117aae4 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-03T10:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 228539 bytes, checksum: b31d0fb525ceb136a455b0be8117aae4 (MD5) Previous issue date: 2004-04-29 / O Brasil tem enfrentado dificuldades para aumentar sua competitividade no mercado internacional devido à combinação de um conjunto de fatores estruturais específicos denominado "Custo Brasil". Este estudo identifica tais problemas e analisa seus efeitos sobre a produção de celulose no país. Por meio da exportação de celulose extraída do eucalipto, esse segmento econômico contribuiu com cerca de US$ 2,2 bilhões para o aumento do saldo da balança comercial brasileira em 2002. Neste estudo, parâmetros comparativos são utilizados na análise do impacto do Custo Brasil na produção de celulose nacional, no período de 2000 a 2002. Os parâmetros são os custos resultantes de tributação, encargos trabalhistas, custos administrativos, despesas financeiras, variação cambial, frete interno e despesas portuárias pagas pela indústria exportadora de celulose. Os custos para a indústria nacional de celulose, resultantes desses parâmetros, foram individualmente comparados com os similares, presentes nas indústrias de produção de celulose de Portugal, Espanha, Estados Unidos e Canadá. Métodos empíricos foram utilizados na criação de duas medidas para quantificar os efeitos do Custo Brasil. Uma medida, a taxa de proteção nominal (TPN), considera a relação entre os preços finais de mercado. Pelo resultado da TPN, compara-se a margem nos preços, recebida pelo produtor nacional, com a recebida pelos concorrentes externos. A outra medida, a taxa de proteção efetiva (TPE), está focada no efeito de todos os parâmetros componentes do Custo Brasil estudados sobre o valor adicionado do produtor. O estudo concluiu que o valor de -37,30% da TPN indica que o produtor nacional de celulose recebe 37% menos por seu produto do que os competidores externos. A TPE negativa de 35,26% baseou-se nos sete parâmetros estudados e aprofunda o problema. O Custo Brasil reduziu o valor adicionado do produto brasileiro em 35%. Devido aos problemas estruturais, os produtores brasileiros de celulose estão operando sob desvantagem competitiva no mercado internacional de celulose. Apesar disso, ainda são capazes de competir com sucesso no mercado externo. Isto é resultado do baixo custo de produção, decorrente do emprego de avançada capacidade tecnológica desde o cultivo do eucalipto até o uso de técnicas produtivas e da variação cambial no período estudado, que apresentou vantagem relativa de 40% para os exportadores nacionais. Conforme demonstrado, os componentes do Custo Brasil, como tributos, administração, trabalho, custo financeiro, frete interno e despesas portuárias, não superaram benefícios introduzidos pelo conhecimento tecnológico e pelo ganho cambial. Para enfrentar os problemas estruturais ainda existentes, a classe empresarial e o setor público precisam agir em conjunto para sanar as deficiências. Apesar de os padrões de produção da celulose brasileira serem considerados eficientes, os gargalos que impedem a competitividade brasileira no mercado internacional precisam ser enfocados para assegurar continuada expansão da capacidade de exportação da celulose nacional. / Brazil has encountered difficulties improving its competitiveness in the international marketplace due to a combination of country specific structural problems: the “Brazil costs.” The present study identifies several of these costs and analyzes their effect on the country’s cellulose pulp industry. Through the export of cellulose mainly from eucalyptus, this economic segment contributed about US$ 2.2 billion to improve Brazil’s trade balance in 2002. In this study, comparative parameters are used to analyze the impact of the Brazil costs on the country’s cellulose industry’s competitiveness from 2000 through 2002. The parameters are the costs resulting from taxation, labor, management, finance, currency fluctuations, internal freight, and port charges paid by cellulose industry exporters. The costs to the Brazilian cellulose pulp industry resulting from these parameters are individually compared with parallel costs born by the cellulose pulp industries in Portugal, Spain, the United States, and Canada. Empiric methods are used to create two measures to quantify the Brazil costs’ effect. One measure, the nominal rate of protection (NRP), is dependent on final market prices. The NRP value is the result of an analysis that compares actual revenue received by Brazilian cellulose pulp producers with revenue received by non-Brazilian pulp producers. The other measure, the effective rate of protection (ERP), focuses on the effect of each parameter on producer value added. The value of ERP represents the difference between the parameter's cost to value added by Brazilian cellulose pulp producers and the parameter's cost to value added by non-Brazilian cellulose pulp producers. The study found that the NPR value was -37.30%, which indicates that Brazilian cellulose pulp producers receive 37% less than their foreign competitors for the same product. The ERP value was found to be -35,26% with ERP calculations using the seven parameters resulting in negative values. Brazilian costs reduced the value added by Brazilian cellulose producers 35% relative to producers in the other studied countries. Due to Brazilian structural problems, the country’s cellulose pulp producers are shown to be working under a competitive disadvantage in the international cellulose market. Even in the presence of the noted structural problems, Brazilian cellulose pulp producers are able to compete successfully in the international marketplace. This is a result of low production costs derived from advanced production technology up from eucalyptus culture to production facilities and a favourable exchange rate devaluation of 40% for local exporters in the period. Despite of negatives NRP and ERP, the costs for Brazilian taxes, administration, labor, financing, inland freight and port use do not outweigh the benefits sustained by advanced production technology and the exchange devaluation. In order to remedy the remaining structural problems, the entrepreneurial class and the public sector must act together to solve said deficiencies. Although Brazilian cellulose production facilities were found to be efficient, the bottlenecks impeding Brazilian competitiveness in the international marketplace must be addressed to insure the expansion of cellulose pulp exportation. / Dissertação importada do Alexandria.