Os pré-moldados de gesso são largamente utilizados na construção civil para o acabamento de interiores, devido a propriedades acústica, térmica, elétrica e, principalmente, por ser um produto de custo relativamente baixo. No Pólo Gesseiro Pernambucano, localizado na Região de Araripe, semi-árido nordestino, alcança-se anualmente 90 % da produção brasileira de gipsita O H 2 CaSO 2 4 , gesso O H 5 , 0 CaSO 2 4 e seus derivados, estimada em cerca de 2 milhões de toneladas. Existem hoje no Pólo Gesseiro mais de 150 fábricas de pré-moldados e os produtos principais são as placas e os blocos de gesso. Esses pré-moldados de gesso são produzidos através de processo de hidratação do gesso, utilizando-se moldes específicos. São caracterizados por serem constituídos de material frágil, que possuem baixas resistências à compressão, à flexão e ao impacto. Sabe-se também que as características mecânicas dessas peças pré-moldadas dependem de diversos fatores, tais como: a natureza do gesso utilizado (gessos e ) e do processo da preparação, como da consistência (relação água/gesso em peso) e da presença de aditivos. A introdução dessas últimas, por sua vez, reflete-se na elevação de custo do produto final e dificulta a reciclagem dos pré-moldados após o uso, sem contudo melhorarem as resistências mecânicas dos mesmos. Neste trabalho, as propriedades mecânicas dos pré-moldados de gesso- foram modificadas a partir da redução da relação água/gesso e moldagem do pó úmido com auxílio de prensagem hidráulica, a exemplo do que existe de publicação em patentes. Contudo, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e micrografias com auxílio da MEV foram utilizados para explicar e definir quais as condições adequadas de carga e de relação água/gesso para a produção de premoldados de gesso de alta resistência. A microscopia mostrou um alongamento e arrumação dos cristais, em forma de feixes paralelos, e uma redução significativa da porosidade na microestrutura do material após a conformação por prensagem. O DCCR mostrou que a o adicionamento de água em relação ao gesso próximo ao valor de 21,0 % (valor estequiométrico) reduz a contribuição da re-hidratação do semi-hidrato no aumento da resistência mecânica final. / The plaster cast are widely used in building to the finishing of interior, because the acoustic properties, thermal, electrical and, especially, as a product of relatively low cost. Plaster Pole of Araripe at semi-arid region, achieves 90% annually of the Brazilian plaster production, gypsum ore and its products, estimated at around 2 million tonnes. There are now in Plaster Pole more than 150 plants in plaster cast and the main products are the panels and blocks. These plaster casts are produced through a process of hydration of the plaster, using specific molds. Are characterized by being made of fragile material, which have low compressive strength, flexural and impact. It is also known that the mechanical characteristics of these casts depend on several factors, such as: the nature of used plaster, the factory process, the consistency (water/plaster weight ratio) and the presence of additives. The introduction of these latter, in turn, reflected in the increase of cost of the final product and makes the recycling of pre-molded after use, without improving the strength of them. In were modified this work, the mechanical properties of plaster cast from the reduction of the water/plaster and molding of wet powder with aid of hydraulic pressing, as there is published in patents. However a central composite rotational design (CCRD), Surface Analysis Method (SAM) and micrographs were used to explain and define what the appropriate ratio water/plaster to produce plaster cast high mechanical strength. Scanning Electronic Microscopy (SEM) showed an elongation of the crystals and storage, in the form of parallel beams, and a significant reduction of porosity in the microstructure of the material after shaping by pressing. The CCRD showed that when the water/plaster ratio close to 21.0% (stoichiometric value) reduces the contribution of re-hydration of the semi-hydrate in increasing of mechanical strength

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Beer is the most consumed alcoholic beverage in the world. Its consumption is associated with festivities and celebrations, being recognized by its customers as a beverage with high caloric value. However, this beverage contains a variety of bioactive compounds, vitamins and minerals that promote benefits when its intake is made moderate manner. The market is every day looking for different and even unique products, thus arises the field of craft beers. The objective of this study was to develop a craft beer with acerola and pineapple and study their physicochemical and sensory characteristics, as it brings a new alternative in this niche market, besides the association with increased its functional characteristics. We used the rotational central composite design (CCRD) for the development of treatments where the variation of the percentage of addition of the acerola fruit juice and pineapple varied at levels of 5 to 25% of the total volume of beer. The CCRD included eleven trials: four factorial points, four axial and three repetitions at the central point. The results of the CCRD were analyzed using the Response Surface Methodology (RSM), with the response variable physico-quÃmcos and sensory parameters. For statistical analysis was applied to analysis of variance, Tukey test and regression analysis. Processing took place in laboratory scale. The pulps were characterized by physical-chemical analysis, and then made by the addition of juice during the process of maturation that occurred simultaneously with primming process amber glass bottles of 355 ml. The results of the sugar content, total acids and pH of fruit pulps showed satisfactory being considered suitable for the maturation process. The results of physicochemical tests showed similar results in all treatments, and the factor adding fruit juice was directly proportional to parameters such as acidity and pH, and inversely proportional to parameters such as alcohol, real extract, apparent extract and extract primitive. Microbiological testing resulted in a minimum count of coliforms, thermotolerant and molds and yeasts, adapting to the standards set by law for beer, showing the process control efficiency, ensuring product quality. The means of the sensory attributes of all samples showed up outside the stopband, especially for samples 5 and 8, which have higher pineapple juice content. The results of the response surface showed that addition of up to 16% of both pulps pineapple or additions of high concentrations (up to 28%) in groups with low concentrations of acerola (up to 6%) show a maximization of sensory attributes. It was concluded that the use of pineapple pulp and acerola as adjuncts in the beer processing proved to be a viable alternative due to satisfactory results in sensory evaluation, and physical and chemical characteristics that proved a craft beer with acidy/fruity characteristics. / A cerveja à a bebida alcoÃlica mais consumida no mundo. Seu consumo està associado a festividades e comemoraÃÃes, sendo reconhecida pelos seus consumidores como uma bebida com alto valor calÃrico. Entretanto, essa bebida contÃm uma variedade de compostos bioativos, vitaminas e minerais, capazes de promover benefÃcios quando a sua ingestÃo à feita de maneira moderada. O mercado està a cada dia buscando produtos diferenciados e atà exclusivos, surge assim o campo das cervejas artesanais. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma cerveja artesanal com acerola e abacaxi e estudar suas caracterÃsticas fÃsicoquÃmicas e sensoriais, pois traz uma nova alternativa neste nicho de mercado, alÃm da associaÃÃo ao aumento de suas caracterÃsticas funcionais. Foi utilizado o Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) para o desenvolvimento dos tratamentos, onde a variaÃÃo do percentual de adiÃÃo de suco de fruta de acerola e abacaxi variou em nÃveis de 5 a 25% do volume total da cerveja. O DCCR incluiu onze ensaios: quatro pontos fatoriais, quatro axiais e trÃs repetiÃÃes no ponto central. Os resultados do DCCR foram analisados atravÃs da Metodologia de SuperfÃcie de Resposta (MSR), tendo como variÃveis resposta os paramÃtros fÃsico-quÃmcos e sensorias. Para a avaliaÃÃo estatÃstica foi aplicada a anÃlise de variÃncia, teste de Tukey e anÃlise de regressÃo. O processamento ocorreu em escala laboratorial. As polpas foram caracterizadas atravÃs de anÃlises fÃsico-quÃmicas e em seguida fez-se a adiÃÃo do suco durante o processo de maturaÃÃo que ocorreu simultaneamente ao processo de primming em garrafas de vidro Ãmbar de 355 mL. Os resultados do teor de aÃucares, Ãcidos totais e pH das polpas de frutas apresentaram satisfatÃrios sendo considerados adequados para o processo de maturaÃÃo. Os resultados dos testes fÃsicoquÃmicos mostraram resultados semelhantes em todos os tratamentos, sendo que o fator adiÃÃo de suco de frutas foi diretamente proporcional a parÃmetros como acidez e pH, e inversamente proporcional a parÃmetros como teor alcoÃlico, extrato real, extrato aparente e extrato primitivo. Os testes microbiolÃgicos resultaram em uma contagem mÃnima para coliformes totais, termotolerantes e bolores e leveduras, adequando-se aos padrÃes estabelecidos pela legislaÃÃo para cerveja, mostrando assim a eficiÃncia do controle do processo, garantindo a qualidade do produto. As mÃdias dos atributos sensoriais de todas as amostras apresentaram-se fora da faixa de rejeiÃÃo, com destaque para as amostras 5 e 8, as quais possuem maiores teores de suco de abacaxi. Os resultados das superfÃcies de resposta mostraram que adiÃÃes de atà 16% de ambas as polpas ou adiÃÃes de elevadas concentraÃÃes de abacaxi (atà 28%) em conjuntos com baixas concentraÃÃes de acerola (atà 6%) mostram uma maximizaÃÃo dos atributos sensoriais. Concluiu-se que a utilizaÃÃo das polpas de abacaxi e acerola como adjuntos no processamento de cerveja mostrou-se uma alternativa viÃvel devido aos resultados satisfatÃrios na avaliaÃÃo sensorial, alÃm de caracterÃsticas fÃsicoquÃmicas que comprovaram uma cerveja artesanal com caracterÃsticas Ãcida/frutada.

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-09-15T19:02:10Z No. of bitstreams: 1 Simoni_Venzon2017.pdf: 2968978 bytes, checksum: 8d86880483b828aa9362b011294b38c9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-15T19:02:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Simoni_Venzon2017.pdf: 2968978 bytes, checksum: 8d86880483b828aa9362b011294b38c9 (MD5) Previous issue date: 2017-02-17 / Along with the expansion of poultry activity, expressive amounts of poultry litter are generated every year, reaching 100 million tons. An alternative for the disposal of this residue is its use as a substrate for anaerobic biodigestion, which converts organic matter into biogas and digestate, with high nutritive value that can be used as biofertilizer. Because it is a solid residue with low humidity, to facilitate digestion, currently, large amounts of potable water are used. In this study, potable water was replaced by another liquid residue, swine wastewater, highlighting a co-digestion. Co-digestion of the poultry litter with the swine effluent was performed in a horizontal tubular anaerobic reactor with semi-continuous feed, operated at room temperature. By means of the application of a central rotational compound design, the biogas production was studied according to the operational parameters: volatile solids fed, in concentrations ranging from 2 to 8%, and hydraulic retention time, in intervals of 2.95 to 17.05 days. The effluent with low concentrations of nitrogen, total solids and alkalinity together with the reduced concentrations of Ca, K, Zn and absence of Cu can be used in co-digestion with the chicken litter, imparting humidity and neutralizing the toxicity of inhibitory compounds. Biogas production in all biodigesters started on the first day of operation and stabilized soon after the adaptation period (100 h), due to the good quality of the inoculum that had previously been acclimatized. The biogas production rate ranged from 73.69 to 295.26 dm3.kgSVal-1. An increase in biogas production rate can be achieved with high periods of hydraulic retention and with a lower concentration of volatile solids fed to the digester. The highest biogas production rate, with 48% methane, was obtained in a reactor fed with 2.87% volatile solids and hydraulic retention time of 15 days, yielding an energy potential of 0.034 MJ.day-1. The obtained statistical model was able to explain in 90% the experimental data and can be used in the prediction of the biogas production from co-digestion with poultry litter and swine wastewater. Even with the high alkalinity from the poultry litter, it was not enough to buffer the accumulation of volatile acids, occurring decrease in pH. In all reactors the carbon: nitrogen ratio in the substrates remained around 32.04±0.01 and there was no increase in pH, indicating no inhibition by ammonia. In all the reactors there was reduction of organic and nitrogen loads. Even with high organic load and in the presence of plant and soil nutrients, the digestates can be used as fertilizer with economic and ecological benefits. / Junto à expansão da atividade avícola, expressivas quantidades de cama de frango são geradas todo ano, podendo chegar a 100 milhões de toneladas. Uma alternativa para a disposição deste resíduo está na sua utilização como substrato para biodigestão anaeróbia, que converte a matéria orgânica em biogás e digestato, com alto valor nutritivo e que pode ser utilizado como biofertilizante. Por ser um resíduo sólido com pouca umidade, para favorecer a digestão, atualmente são utilizadas grandes quantidades de água, a qual foi aqui substituída por outro resíduo líquido: água residuária de abatedouro e indústria de beneficiamento de suínos, evidenciando uma codigestão. A codigestão da cama de frango com efluente suíno foi realizada em um reator anaeróbio tubular horizontal com alimentação semi-contínua, operado à temperatura ambiente. Por meio da aplicação de um DCCR, a produção de biogás foi estudada em função das condições operacionais: sólidos voláteis adicionados, em concentrações que variaram de 2 a 8%, e tempo de retenção hidráulica, em intervalos de 2,95 a 17,05 dias. O efluente com baixas concentrações de nitrogênio, sólidos totais e alcalinidade, junto com as reduzidas concentrações de Ca, K, Zn e ausência de Cu, pode ser utilizado em codigestão com a cama de frango, conferindo umidade e a neutralização da toxicidade de compostos inibitórios. A produção de biogás em todos os biodigestores começou ainda no primeiro dia de operação e estabilizou logo após o período de adaptação (100 h), devido à boa qualidade do inóculo, que havia sido previamente aclimatado. A taxa de produção de biogás variou de 73,69 a 295,26 dm3.kgSVal-1. Um aumento na taxa de produção de biogás pode ser conseguido com elevados tempos de retenção hidráulica e com uma menor concentração de sólidos voláteis adicionados ao biodigestor. A maior taxa de produção de biogás, com 48% de metano, foi obtida em um reator alimentado com 2,87% de sólidos voláteis e tempo de retenção hidráulica de 15 dias, rendendo um potencial energético de 0,034 MJ.dia-1. O modelo estatístico obtido conseguiu explicar em 90% os dados experimentais e pode ser utilizado na previsão da produção de biogás a partir da codigestão com cama de frango e água residuária de abatedouro e indústria de beneficiamento de suínos. Mesmo com a alta alcalinidade proveniente do resíduo cama de frango, esta não foi suficiente para tamponar o acúmulo de ácidos voláteis, ocorrendo a queda do pH. Em todos os reatores, a razão C:N nos substratos permaneceu em torno de 32,04±0,01 e não houve aumento do pH, indicando que não houve inibição por amônia. Em todos os reatores houve redução da carga orgânica e de nitrogênio. Ainda com alta carga orgânica e na presença de nutrientes das plantas e do solo, como S, Ca, Mg e pequenas quantidades de metais pesados, os digestatos podem ser utilizados como fertilizante com benefícios econômicos e ecológicos.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-05-30T14:15:49Z No. of bitstreams: 2 Thiago Morais de Castro.pdf: 2981699 bytes, checksum: 66cbb29086744ea891ed186377e4ec48 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-30T14:15:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Thiago Morais de Castro.pdf: 2981699 bytes, checksum: 66cbb29086744ea891ed186377e4ec48 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-01-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The main objective of this study was to evaluate the performance of the anaerobic co-digestion of different concentrations of industrial landfill leachate associated with crude residual glycerin, in a continuous anaerobic bioreactor with a fixed-structure bed (ABFSB) in the same process of anaerobic co-digestion. In this way, co-digestion tests were carried out in laboratory scale (400 mL of useful volume), batch operated in mesophilic conditions (30 ± 1 °C), with a 30-day incubation time in which five levels of (0, 1.5, 5, 8.5, and 10%) and five food/microorganism (F/M) levels (0.3, 0.5, 1, 0, 1.5, and 1.7), adopting experimental design of the Central Composite Rotational Design (CCRD). The results indicated a significant effect on the responses: methanogenic potential, removal of organic matter in terms of COD, accumulated production of CH4, and estimation of maximum production of CH4 using the modified Gompertz model, considering a confidence interval of 95% (p <0.05). From the results and with the desirability test it was verified that the ideal mixture was 95.13% of the industrial landfill leachate with 4.87% of the crude residual (v/v) residual glycerin with F/M ratio of 1.61 to optimize the process as a function of the response variables. From this recommended combination, with approximately 5% glycerin added to the leachate (v/v), the performance of ABFSB was evaluated in the co-digestion cited. The performance of the process was evaluated in three stages: biomass adaptation, gradual increase of organic loading rate (OLR) and reduction of alkaline supplementation. After the first 48-day period, the results were favorable to the application of the bioreactor in the evaluated anaerobic co-digestion, since the system presented stable conditions regarding the operational parameters with the addition of alkalinity with sodium bicarbonate (NaHCO3) and biomass adaptation. Thus, the second stage was started with application of increasing OLR (2, 3.5, 7.1 and 11.6 gCOD L-1 d-1). In the OLR of 7.1 gCOD L-1 d-1, the process reached the maximum methane flow rate (MFR) of 7.61 LNCH4 d-1, methane (MY) yield of 0.302 LNCH4 gCODrem-1 and volumetric methane production rate (VMPR) of 2.79 LNCH4 L-1 d-1, with total COD (ERCOD) and soluble COD removal efficiencies (ERsCOD) above 90%. Thus, the condition adopted in the third was OLR of 7.1 gCOD L-1 d-1, CODaffluent of 10.68 gO2 L-1 and hydraulic holding time of 35.2 h, aiming to optimize the quantity effectively required of NaHCO3. The minimum required concentration of alkalinity supplementation was of 0.28 gNaHCO3 gDQOaffluent-1. It is concluded that alkalinity supplementation was an important factor in the stability of the bioreactor. Finally, it is evidenced that the system is promising and that the results can serve as subsidy for industrial landfills to adopt this form of co-digestion, with biogas energy use. / O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a codigestão anaeróbia de diferentes concentrações de lixiviado de aterro industrial e glicerina inicialmente em reatores em batelada e posteriormente o desempenho do processo em biorreator anaeróbio de leito fixo ordenado (Continuous Anaerobic Bioreactor with a Fixed-Structure Bed – ABFSB) em fluxo ascedente contínuo. Foram realizados ensaios de codigestão em reatores, em escala de laboratório, operados em batelada em condições mesofílicas (30 ±1 °C), com tempo de incubação de 30 dias, quando foram testados cinco níveis de adição de glicerina ao lixiviado (v/v) (0; 1,5; 5; 8,5 e 10%) e cinco níveis de relação alimento/microrganismo (A/M) (0,3; 0,5; 1,0; 1,5 e 1,7), adotando-se planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Os resultados obtidos indicaram efeito significativo para as variáveis respostas: potencial metanogênico, remoção de matéria orgânica, em termos de DQO, produção acumulada de CH4 e a estimativa da produção máxima de CH4 utilizando o modelo de Gompertz modificado, considerando intervalo de confiança de 95% (p<0,05). A partir dos resultados e com o ensaio da desejabilidade foi verificado que a mistura ideal foi de 95,13% do lixiviado de aterro industrial com 4,87% da glicerina residual bruta (v/v) com relação A/M de 1,61 para otimização do processo em função das variáveis respostas. A partir desta combinação recomendada, com aproximadamente 5% de glicerina adicionada ao lixiviado (v/v), avaliou-se o desempenho do ABFSB na codigestão citada. O desempenho do processo foi avaliado em três etapas: adaptação da biomassa, aumento gradual da carga orgânica volumétrica (COV) e redução da suplementação alcalina. Na primeira etapa o sistema apresentou condições estáveis quanto aos parâmetros operacionais com a suplementação da alcalinidade com bicarbonato de sódio (NaHCO3) e adaptação da biomassa. Na segunda etapa com aplicação de COV crescentes (2; 3,5; 7,1 e 11,6 gDQO L-1 d-1). Na COV de 7,1 gDQO L-1 d-1, o processo atingiu os máximos valores de vazão de metano (MFR) de 7,61 LNCH4 d-1, rendimento de metano (MY) de 0,302 LNCH4 gDQOrem-1 e a produção volumétrica de metano (VMPR) de 2,79 LNCH4 L-1 d-1, com eficiências de remoção de DQO total (ERDQO) e DQO solúvel (ERDQOs) superiores a 90%. Na terceira etapa com o COV de 7,1 gDQO L-1 d-1, DQOafluente de 10,68 gO2 L-1 e TDH de 35,2 h, visando otimizar a quantidade efetivamente necessária de NaHCO3. A concentração mínima necessária da suplementação de alcalinidade foi de 0,28 gNaHCO3 gDQOafluente-1. Concluiu-se que a suplementação da alcalinidade foi um fator de importância na estabilidade do biorreator, ficando evidenciado que o sistema é promissor e que os resultados podem servir de subsídio para que aterros industriais adotem esta forma de codigestão, com aproveitamento energético do biogás.

Made available in DSpace on 2016-08-19T12:56:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kiany Sirley Ribeiro Brandao.pdf: 3595459 bytes, checksum: 4bf2be7f9783249e665a73b2e2a52d6f (MD5) Previous issue date: 2007-08-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The biodiesel is a biofuel obtained from renewable sources, as vegetable oils and animal fats. The castor seeds (Ricinus communis L.) have a medium content of oil of 47%. This oil when transformed in biodiesel produces a fuel with a series of environmental advantages in relation to petroleum diesel. Therefore in this work it was made the optimization of the production process of the methyl and ethyl biodiesel from castor oil, varying the reaction time, the catalyst amount and the oil:alcohol ratio (methanol or ethanol) using a Central Rotatable Composite Design (CRCD) symmetrical and of second order, constituted of two parts: the factorial 2n, with central points, and the axial part. With base in this factorial planning, surfaces and curves of responses and variance analysis, it was evaluated the effects and the significance of the models for the responses variables, biodiesel yield in mass and the esters content. For the production of methyl biodiesel, the greater biodiesel yield in mass is reached when oil/methanol molar ratio 1:4-1:5; 0,4-1,2% of KOH and time reaction 20-100 min, is used. In function of the esters content, the oil/methanol molar ratio should be between 1:10 and 1:11,36, KOH concentration between 1,4 and 2,34 and reaction time between 120 and 140 min. The regression models of the methyl biodiesel for ANOVA appropriately explained at the level of 95%, the data variation (R2 = 0,90567, for yield biodiesel and R2 = 0,7654, for the esters content). For the production of the ethyl biodiesel, the results of the factorial planning 23 showed that the oil/ethanol ratio and the KOH concentration went statisticaly significant to the biodiesel yield in mass and content of esters. The maximum yield can be reached when oil/ethanol molar ratio between 1:10,4 and 1:12,35; 1,4 to 2% of KOH and 60- 100 min of reaction, is used. In function of the esters content, the oil/ethanol molar ratio should be between 1:10,5 and 1:12,35, concentration of KOH between 1,4 and 2,0 % and time of reaction between 60 and 120 min. The regression models explained the variation of the data appropriately (R2 = 0,71811, for biodiesel yield and for esters content, R2 = 0,95217) and they acted significantly, to 95% of trust limit, the relationship between the independent variables and the response. The samples of the methyl and ethyl biodiesel of castor oil, in the optimized conditions, they are inside of the limits preset by National Agency of the Petroleum, Natural Gas and Biofuels. / O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis como óleos vegetais e gorduras animais. As sementes de mamona (Ricinus communis L.) possuem um teor médio de óleo de 47 %, que ao ser transformado em biodiesel produz um combustível com uma série de vantagens ambientais em relação ao diesel de petróleo. Portanto neste trabalho fez-se a otimização do processo de produção do biodiesel metílico e etílico a partir de óleo de mamona, variando o tempo de reação, a quantidade de catalisador e a relação de óleo:álcool (metanol ou etanol) empregando um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) simétrico e de segunda ordem, constituído de duas partes: o fatorial 2n, com pontos centrais, e a parte axial. Com base neste planejamento fatorial, superfícies e curvas de respostas e análise de variância foram realizadas a avaliação dos efeitos e a significância dos modelos para as variáveis de respostas, rendimento em massa do biodiesel e o teor de ésteres. Para a produção de biodiesel metílico, o maior rendimento em massa de biodiesel é alcançado quando se usa razão molar óleo/metanol 1:4-1:5; 0,4-1,2 % de KOH e 20-100 min de reação. Em função do teor de ésteres, a razão molar óleo:metanol deve estar entre 1:10 e 1:11,36, concentração de KOH entre 1,4 e 2,34 e tempo de reação entre 120 e 140 min. Os modelos de regressão do biodiesel metílico avaliados pela ANOVA explicaram adequadamente ao nível de 95%, a variação dos dados (R2 = 0,90567, para rendimento biodiesel e R2 = 0,7654, para o teor de ésteres). Para a produção do biodiesel etílico, os resultados do planejamento fatorial 23 mostraram que a razão óleo:etanol e a concentração de KOH foram estatisticamente significativos para o rendimento em massa de biodiesel e teor de ésteres. O máximo rendimento pode ser alcançado quando se usa razão molar óleo/etanol entre 1:10,4 e 1:12,35; 1,4 a 2 % de KOH e 60-100 min de reação. Em função do teor de ésteres, a razão molar óleo:etanol deve estar entre 1:10,5 e 1:12,35, concentração de KOH entre 1,4 e 2,0 % e tempo de reação entre 60 e 120 min. Os modelos de regressão explicaram adequadamente a variação dos dados (R2 = 0,71811, para rendimento biodiesel e para o teor de ésteres, R2 = 0,95217) e representaram significativamente, a 95% de limite de confiança, a relação entre as variáveis independentes e a resposta. As amostras do biodiesel metílico e etílico de mamona, nas condições otimizadas, encontram-se dentro dos limites preestabelecidos pela Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis.

Made available in DSpace on 2017-06-01T18:20:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_joao_carlos.pdf: 1316368 bytes, checksum: 742470dfc988ae67f1d5016e5e15fe8f (MD5) Previous issue date: 2009-03-23 / The plaster cast are widely used in building to the finishing of interior, because the acoustic properties, thermal, electrical and, especially, as a product of relatively low cost. Plaster Pole of Araripe at semi-arid region, achieves 90% annually of the Brazilian plaster production, gypsum ore and its products, estimated at around 2 million tonnes. There are now in Plaster Pole more than 150 plants in plaster cast and the main products are the panels and blocks. These plaster casts are produced through a process of hydration of the plaster, using specific molds. Are characterized by being made of fragile material, which have low compressive strength, flexural and impact. It is also known that the mechanical characteristics of these casts depend on several factors, such as: the nature of used plaster, the factory process, the consistency (water/plaster weight ratio) and the presence of additives. The introduction of these latter, in turn, reflected in the increase of cost of the final product and makes the recycling of pre-molded after use, without improving the strength of them. In were modified this work, the mechanical properties of plaster cast from the reduction of the water/plaster and molding of wet powder with aid of hydraulic pressing, as there is published in patents. However a central composite rotational design (CCRD), Surface Analysis Method (SAM) and micrographs were used to explain and define what the appropriate ratio water/plaster to produce plaster cast high mechanical strength. Scanning Electronic Microscopy (SEM) showed an elongation of the crystals and storage, in the form of parallel beams, and a significant reduction of porosity in the microstructure of the material after shaping by pressing. The CCRD showed that when the water/plaster ratio close to 21.0% (stoichiometric value) reduces the contribution of re-hydration of the semi-hydrate in increasing of mechanical strength / Os pré-moldados de gesso são largamente utilizados na construção civil para o acabamento de interiores, devido a propriedades acústica, térmica, elétrica e, principalmente, por ser um produto de custo relativamente baixo. No Pólo Gesseiro Pernambucano, localizado na Região de Araripe, semi-árido nordestino, alcança-se anualmente 90 % da produção brasileira de gipsita O H 2 CaSO 2 4 , gesso O H 5 , 0 CaSO 2 4 e seus derivados, estimada em cerca de 2 milhões de toneladas. Existem hoje no Pólo Gesseiro mais de 150 fábricas de pré-moldados e os produtos principais são as placas e os blocos de gesso. Esses pré-moldados de gesso são produzidos através de processo de hidratação do gesso, utilizando-se moldes específicos. São caracterizados por serem constituídos de material frágil, que possuem baixas resistências à compressão, à flexão e ao impacto. Sabe-se também que as características mecânicas dessas peças pré-moldadas dependem de diversos fatores, tais como: a natureza do gesso utilizado (gessos e ) e do processo da preparação, como da consistência (relação água/gesso em peso) e da presença de aditivos. A introdução dessas últimas, por sua vez, reflete-se na elevação de custo do produto final e dificulta a reciclagem dos pré-moldados após o uso, sem contudo melhorarem as resistências mecânicas dos mesmos. Neste trabalho, as propriedades mecânicas dos pré-moldados de gesso- foram modificadas a partir da redução da relação água/gesso e moldagem do pó úmido com auxílio de prensagem hidráulica, a exemplo do que existe de publicação em patentes. Contudo, um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e micrografias com auxílio da MEV foram utilizados para explicar e definir quais as condições adequadas de carga e de relação água/gesso para a produção de premoldados de gesso de alta resistência. A microscopia mostrou um alongamento e arrumação dos cristais, em forma de feixes paralelos, e uma redução significativa da porosidade na microestrutura do material após a conformação por prensagem. O DCCR mostrou que a o adicionamento de água em relação ao gesso próximo ao valor de 21,0 % (valor estequiométrico) reduz a contribuição da re-hidratação do semi-hidrato no aumento da resistência mecânica final.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-07-19T13:31:13Z No. of bitstreams: 2 hugo_geovanni_gomes_gamboa.pdf: 5687774 bytes, checksum: dc28db58ddab00d3a71f4246989eb1c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-19T13:31:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 hugo_geovanni_gomes_gamboa.pdf: 5687774 bytes, checksum: dc28db58ddab00d3a71f4246989eb1c4 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-06-17 / A lower specific fuel consumption has been the main reason for conducting research and technological developments in thermal production area of energy. One of the options to reach that desired condition is an efficient control of the engine block temperature in the generator group of a thermal plant. To this, they were tested different antifreeze, which gave the deionized water in preparation for the secondary refrigerant, reductions in thermos physical properties of their specific heat and thermal conductivity. After choosing the antifreeze with the help of experimental design using central composite rotate design (CCRD), the 30 % ethylene glycol solution had their performance compared to deionized water on a bench scale unit of a diesel generator group. Experimental data on the response of aqueous solution of ethylene glycol, against temperature variations at the entrance of the generator motor unit were monitored and stored in an electronic register (FieldLogger) and subsequently analyzed graphically with the aid of a computer. Although a lower value for the specific heat of the aqueous ethylene glycol solution had, as expected, produced pulses faster response to temperature changes in the engine block input, from the 70 ° C reduction in thermal conductivity contributed to production of pulses lower for pure deionized water. However, in the power range tested the aqueous solution of ethylene glycol presented as advantages a reduction of specific fuel consumption of the order of 42% between 68 °C and 75 °C. / Um menor consumo específico de combustível tem sido um dos principais motivos para realização de pesquisas e desenvolvimentos tecnológicos na área de produção térmica de energia. Uma das opções para se chegar a essa condição desejada é um controle eficiente da temperatura do bloco do motor do grupo gerador em uma termelétrica. Para isso, foram testados diferentes anticongelantes, os quais conferiram à água deionizada de preparação do refrigerante secundário, reduções em suas propriedades termofísicas de calor específico e condutividade térmica. Após a escolha do anticongelante com auxílio de experimentos, utilizando-se Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) e propondo um modelo de previsão, a solução de etilenoglicol a 30% teve seu desempenho em relação à água deionizada testado em uma unidade de bancada de um grupo gerador diesel. Os dados experimentais sobre a resposta da solução aquosa de etilenoglicol, frente a variações de temperatura na entrada do bloco do motor do grupo gerador foram acompanhados e armazenados em um registrador eletrônico (fieldlogger) e, posteriormente, analisado graficamente com auxílio de um computador. Apesar de um menor valor para o calor específico da solução aquosa de etilenoglicol ter, como esperado, produzido pulsos de respostas mais rápidas às variações de temperatura na entrada do bloco, a partir dos 70 oC a redução na condutividade térmica contribuiu para produção de pulsos menores para a água deionizada pura. Contudo, na faixa de potência testada a solução aquosa de etilenoglicol apresentou vantagens com redução de consumo específico da ordem de 42% entre 68 oC e 75 oC.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3277.pdf: 7015864 bytes, checksum: 9834075e819d2bb62213cf25d21ce5e5 (MD5) Previous issue date: 2010-08-27 / Haemophilus influenzae type b (Hib) is a Gram negative bacterium responsible for causing meningitis worldwide. The capsular polysaccharide b, a polymer composed by repeating units of ribosyl-ribitol phosphate (PRP), is the major virulence factor and it is used in the formulation of the vaccine against this microorganism. Despite their high efficiency, the conjugated vaccine against Hib is a product of high production cost, which involves fermentation, purification and conjugation processes to obtain a final product within the specifications of the World Health Organization (WHO). The improvement of the culture medium and cultivation conditions can contribute to reduce the cost of this vaccine in order to facilitate its dissemination in developing countries. The main objective of this work was to identify culture conditions that result in higher production of capsular polysaccharide, helping to reduce costs in the steps of purification and conjugation. The experiments were carried out in shake flasks or in bioreactors with 7-13 liters of capacity. The temperature was maintained at 37 °C, pH controlled at 7.5 by adding NaOH 5M and the concentration of dissolved oxygen (CDO) maintained at 30% of air saturation. The specific flow rate of air ranged between 0.2 and 1 VVM. Samples were collected at regular time intervals to measure optical density (DO540nm), biomass concentration, capsular polysaccharide (PRP) production and concentrations of glucose and metabolites. Two possibilities for increasing polysaccharide production were studied: 1) different strategies of fed-batch cultivation consisting of: a) intermittent addition of glucose (FBIG), b) constant feeding (FBCF), c) exponential feeding (FBEF), e d) exponential feeding with cell recycle and perfusion (FBER + P); 2) improvement of culture media composition regarding the carbon/nitrogen ratio through the use of central composite rotational design (CCRD) methodology, having as independent variables: Soy Peptone (S), Yeast Extract (YE) and Glucose (G). Quality parameters were also evaluated to assess the molecular weight profile of the product (PRP) as well as morphological aspects of the microorganism. Economic analysis of different cultivation strategies was used to identify the more economically viable process. The results of the different cultivation strategies together with the outputs of the studied processes cost analysis showed that FBCF, with a cost of U.S.$ 425.50/g PRP and productivity of 88 mg/L.h, showed to be the best alternative among PRP production processes due to its lower cost with a good productivity. In the study of the culture media composition through the statistical analysis of the CCRD results showed that the best culture media composition (BCM) consisted of S 5 g/L; YE 5.5g /L and G of 15.25 g/L. DO540nm and PRP volumetric production values of 8.4 and 410 mg/L, respectively, were attained in validation experiments carried out in shake flasks at the BCM condition. For the bioreactor BCM validation experiment, biomass concentration of 3 g DW/L and polysaccharide production of 600 mg PRP/L were observed. Similar values were reached at validation runs performed in shake flasks and bioreactor for the central point CP condition, showing that both BCM and CP conditions belong to the optimum region. The analysis of quality parameters showed that the cultivation time influences strongly the size of the polysaccharide molecule. The longer the cultivation time, the lower molecular weight was found. The analysis by transmission electron microscopy (TEM) of H. influenzae cells revealed a predominance of round cells in the sixth hour of cultivation, whereas in the twelfth hour of cultivation the cells exhibited a more elongated morphology with the presence of cytoplasmic inclusions in the shape of granules, possibly due to the accumulation of some reserve material. Based on these results, the new composition of the culture medium resulted in an increased of cell growth and capsular polysaccharide production with half of the sources nitrogen (soybean peptone and yeast extract) concentrations, which reduces the production cost. The cultivations that resulted in higher production and productivity of polysaccharide were FBCF (1600 mg PRP/L and 88 mg PRP/(L.h)) and FBER+ P (1800 mg PRP/L and 129 mg PRP/(L.h)). The FBER+P reached 30% higher productivity of polysaccharide than the best result described in the literature (90 mg PRP/(L.h)). However, the FBCF cultivation was economically more viable. / Haemophilus influenzae tipo b (Hib) é uma bactéria Gram negativa responsável por causar meningite em todo o mundo. O polissacarídeo capsular b, um polímero composto por unidades repetidas de ribosil-ribitol-fosfato (PRP) e o principal fator de virulência, sendo utilizado na formulação da vacina contra este microrganismo. Apesar de sua elevada eficiência, a vacina conjugada contra Hib é um produto de alto custo de produção por envolver processos de fermentação, purificação e conjugação para obtenção de um produto final dentro das especificações da Organização Mundial da Saúde (OMS). O melhoramento do meio de cultura e das condições de cultivo pode contribuir para redução do custo desta vacina de forma a facilitar sua difusão nos países subdesenvolvidos. Assim, o principal objetivo deste trabalho foi identificar condições de cultivo que resultem em maior produção de polissacarídeo capsular, contribuindo para reduzir os custos nas etapas de purificação e conjugação. Os ensaios foram conduzidos em frascos agitados ou em biorreatores com 7 a 13 litros de capacidade nominal. A temperatura foi mantida em 37oC, o pH controlado em 7,5 através da adição de NaOH 5M e a concentração de oxigênio dissolvido (COD) mantida em 30 % da saturação do ar. A vazão especifica de ar variou entre 0,2 e 1 VVM. Amostras foram coletadas em intervalos regulares de tempo para mensurar densidade óptica (DO540nm), concentração celular, produção de polissacarídeo capsular (PRP) e concentrações de glicose e metabolitos. Duas possibilidades para aumentar a produção de polissacarídeo foram estudadas: 1) diferentes estratégias de cultivo descontinuo alimentado consistindo por: a) adição intermitente de glicose (CDAIG), b) vazão constante (CDAVC), c) vazão exponencial (CDAVE), e d) reciclo de células seguido de perfusão (CDAVE+P)); e 2) o melhoramento da composição do meio de cultura quanto à relação carbono/nitrogênio através do uso da metodologia de delineamento composto central rotacional (DCCR), tendo como variáveis independentes: Peptona de Soja (S), Extrato de Levedura (EL) e Glicose (G). Parâmetros de qualidade também foram avaliados para verificar o perfil da massa molecular do produto (PRP) e os aspectos morfológicos do microrganismo. Os resultados das diferentes estratégias de cultivo juntamente com os resultados da analise econômica do custo dos processos estudados mostraram que o CDAVC, com custo de US$ 425.50/g PRP por ano e produtividade de 88 mg/(L.h), demonstrou ser a melhor alternativa para o processo de produção de PRP por apresentar menor custo com boa produtividade. Já o estudo da composição do meio de cultura através da analise estatística dos resultados do DCCR mostraram que a melhor composição do meio de cultivo (MMC) consistia em S de 5 g/L, EL de 5,5 g/L e G de 15,25 g/L. Valores de DO540nm de 8,4 e de produção volumétrica de polissacarídeo de 410 mg PRP/L foram alcançados em experimentos de validação na condição MMC realizados em shaker. Para o ensaio de validação da condição MMC em reator, a concentração de biomassa de 3,0 g MS/L e a produção de polissacarídeo capsular de 600 mg PRP/L foram observadas. Valores semelhantes foram obtidos em experimentos de validação realizados em shaker e biorreator na condição CPC, mostrando que tanto a condição CPC como a MMC pertencem a região de ótimo. A analise dos parâmetros de qualidade mostrou que o tempo de cultivo influencia fortemente no tamanho da molécula do polissacarídeo, sendo que quanto maior o tempo de cultivo, menor a sua massa molecular. A analise por microscopia eletrônica de transmissão (MET) das células de H. influenzae mostrou a predominância de células com morfologia arredondada na sexta hora de cultivo, enquanto que, na décima segunda hora de cultivo, as células apresentaram morfologia mais alongada e exibiram a presença de inclusões citoplasmáticas na forma de grânulos, possivelmente devido ao acumulo de algum material de reserva. Diante dos resultados obtidos, a nova composição de meio resultou em maior crescimento celular e produção de polissacarídeo capsular, com metade das concentrações das fontes de nitrogênio (peptona de soja e extrato de levedura), o que reduz o custo de produção. Os cultivos que resultaram em maior produção e produtividade foram o CDAVC (1600 mg PRP/L e 88 mg PRP/L.h) e o CDAVE+P (1800 mg PRP/L e 129 mg PRP/L.h), sendo que este ultimo (CDAVE+P) atingiu produtividade 30 % maior que o melhor resultado ate então descrito na literatura (90 mg PRP/L.h). No entanto, o cultivo CDAVC apresentou maior viabilidade do ponto de vista econômico e de execução e passível de escalonamento.