Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2015-03-18T20:53:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324010.pdf: 1249464 bytes, checksum: 1cb23ad717e31b591d4620df20b9dc52 (MD5) Previous issue date: 2013 / O gás natural é o único combustível fóssil com potencial de crescimento para os próximos anos. Uma das etapas do beneficiamento deste combustível compreende a recuperação do glicol, utilizado para desidratar o gás, oriundo da torre absorvedora. Usualmente, evaporadores comerciais são utilizados para promover a separação do agente secante da água, para posterior reutilização no processo. Porém, o mercado cada vez mais competitivo e rigoroso ambientalmente, o elevado consumo de energia necessário para promover a separação aliado a baixa eficiência energética são os principais itens motivadores a implantação de sistemas de integração energética em substituição a processos convencionais. Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar a separação da mistura trietilenoglicol-água utilizando dois sistemas de destilação distintos: fracionada e por película descendente. Ensaios experimentais foram realizados na unidade de filme para separação da mistura e avaliadas as condições de fornecimento de energia e vazão de alimentação. Visando vazão de trietilenoglicol (TEG), produto de fundo da unidade, a melhor condição operacional obtida consistiu em vazão de alimentação igual a 17 L.h-1 e temperatura de base de 152,07 ºC. Para maior fração de TEG na base, o melhor resultado encontrado foi para vazão de alimentação igual a 15 L.h-1 e temperatura de base de 163,53 ºC. No entanto, ao buscar-se o incremento da corrente de topo, determinaram-se diferentes condições quando o objetivo foi a qualidade ou a produção desta corrente. Ao comparar a unidade de destilação por filme descendente com a convencional, verificou-se que esta última apresentou maior eficiência de separação da mistura com uma pureza de topo 97,63 % superior. Adicionalmente, um estudo da fração mássica em cada estágio demonstrou uma redução dimensional de 49 % para a coluna pelicular. Em relação ao consumo de energia, os resultados apontaram uma redução de 38,40 % do consumo para a coluna de filme descendente assistida por tubos de calor.<br> / Abstract : Natural gas is the only fossil fuel with growth potential for years to come. One of the stages in the processing of this fuel comprises the recovery of glycol, used for dehydrating the gas, from the absorber tower. Usually, commercial evaporators are used to promote the separation of the drying agent of the water for subsequent reuse in the process. However, the increasingly competitive and strict environmentally market, the high energy consumption required to promote separation combined with low energy efficiency are the main items motivating the implementation of energy integration systems in replacing conventional processes. Thus, this work aimed to evaluate the separation of triethylene glycol-water mixture using two distinct distillation systems: fractional and falling film. Experimental tests were carried out on film unit for separation of the mixture and assessed the conditions of energy supply and feed flow rate. Aiming flow rate of triethylene glycol (TEG), product of the bottom of the unit, the best operational condition obtained consisted of feed flow rate of 17 L.h-1 and base temperature of 152.07 ºC. For greater fraction of TEG at the base, the best result was found for feed flow rate equal to 15 L.h-1 and base temperature of 163.53 ºC. However, searching for the increment of the top stream, different conditions were determined when the goal was the quality or production of this current. When comparing the falling film distillation unit with the conventional, it was found that the latter showed greater separation efficiency of the mixture, with a purity of 97.63 % over the top. In addition, a study of the mass fraction at each stage showed a dimensional reduction of 49 % in the falling film distillation. In relation to energy consumption, the results showed a decrease of 38.40 % for the falling film distillation assisted by heat pipes.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:10:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309605.pdf: 2444803 bytes, checksum: e4dbe219196b1e3c35b537991c4883d9 (MD5) / As enzimas celulásicas vêm sendo amplamente utilizadas em substituição aos produtos químicos nas indústrias têxteis em etapas de biopolimento, conferindo aos artigos têxteis maior maciez e melhor acabamento superficial através de um processo ambientalmente correto. Neste contexto, o foco deste trabalho foi avaliar a etapa de biopolimento sob diferentes condições reacionais. Os processos enzimáticos, e em particular a aplicação de celulase investigada neste trabalho, apresentam limitantes como a inibição proporcionada pelos produtos solúveis da reação, afetando diretamente a cinética enzimática. Além disso, a aplicação de celulase na etapa de biopolimento forma como subproduto microfibrilas insolúveis de algodão, que após secas geram um fino pó que acompanham principalmente os artigos felpudos acabados, dando um aspecto indesejável ao produto final. Neste trabalho, aplicou-se celulase comercial sobre tecido felpudo na presença dos inibidores glicose e celobiose, com o objetivo de avaliar o grau de redução da atividade enzimática, a adsorção da celulase sobre o substrato, perda de massa da amostra e geração do pó resultante da clivagem das fibras de algodão pela celulase e posterior análise de suas características físicas. Inicialmente, em escala de bancada, o processo de biopolimento foi simulado utilizando-se concentrações enzimáticas de 5,0 a 50,0 L/gsubstrato e agitação orbital branda, através de shaker em banho termostático, na presença de concentrações iniciais dos inibidores glicose e celobiose. Nesta etapa avaliou-se o efeito dos inibidores (a) em tratamento com diferentes concentrações de celulase após 1 h de hidrólise e (b) através de cinética enzimática a uma concentração de 50,0 L/gsubstrato, onde amostras foram coletadas ao longo do período de reação. Por meio destes experimentos foi possível observar uma maior ação inibitória da glicose sobre as enzimas que compõem o complexo celulásico. Já para a celobiose não se observou um grande inibidor nas condições de teste. No processo com sobrecarga enzimática (342,5 L/gsubstrato), 3 h de tratamento e agitação mecânica intensa através de equipamento laboratorial de tingimento e testes de solidez à lavagem, os resultados foram similares ao processo anterior, contudo o efeito de inibição da celobiose tornou-se mais pronunciado após 1 h de tratamento. Além disso, observou-se ao longo do processo um aumento na adsorção da celulase sobre o substrato quando aplicado glicose e celobiose, obtendo-se uma adsorção ao fim de 180 min de 3,84 e 3,54 mg/gsubstrato, respectivamente. Já na ausência de concentrações iniciais dos inibidores, a adsorção foi de 2,91 mg/gsubstrato. Foi possível, através da utilização de sobrecarga enzimática, a obtenção e quantificação do pó de algodão. Este pó, após tratamento de lavagem, secagem e pesagem, foi submetido à análise de difração de raio X para avaliação do grau de cristalinidade e imagens superficiais através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os resultados de cristalinidade e análise superficial dos fragmentos de algodão não apresentaram diferenças expressivas para os tratamentos na ausência e na presença de concentrações iniciais dos inibidores glicose e celobiose. Os resultados deste trabalho são importantes para balizar a aplicação do biopolimento de tecidos felpudos de algodão na indústria têxtil, evitando as condições que favoreçam a geração de pó no produto final. / The cellulase enzymes are being largely used substituting the chemicals agents in textile industry in bio-polishing process, giving to the textile fabrics softness and superficial finishing through an environmental correct process. Over this context, the focus of this work is to evaluate the bio-polishing process with different reaction conditions. The enzymatic processes, through the cellulase application, have limitations as an inhibition proportionate by the soluble products of the reaction, directly affecting the enzymatic kinetics. Moreover, the cellulase application in the bio-polishing step makes insoluble microfibrils of cotton as byproduct, generating a fine powder that, after dried, accompany the terry towels until the consumer, making an unwanted aspect to the final product. In this work, commercial cellulase was applied on terry cloth in the presence of inhibitors glucose and cellobiose, in order to evaluate the reduction of enzymatic activity degree, the cellulase adsorption on the substrate, weight losses of the sample and obtainment of cotton powder followed by analysis of their physical characteristics. Initially in bench scale, the bio-polishing process was simulated under conditions of enzyme concentration ranging from 5,0 to 50,0 L/gsubstrate and mild orbital agitation, through shaker in termostated bath, in the presence of inhibitors glucose and cellobiose. In this stage the inhibitors' effects was evaluated (a) in treatment with different celulase concentrations after 1 hour of hydrolysis and (b) through enzyme kinetics at a concentration of 50,0 L/gsubstrate, on which samples were collected througout the period of reaction. Through these experiments it was possible to observe a greater glucose inhibitory action over the enzymes that compose the celulasic complex. Yet the cellobiose was not observed as a great inhibitor in the test conditions. In the process with enzymatic overload (342,5 L/g), 3 hour treatment and intense mechanical agitation through the laboratory equipment of dyeing and wash fastness test, obtained similar results comparing to the previous process, however the cellobiose´s inhibitory effect became more pronounced after 1 hour treatment. Furthermore, it was observed through the process a raise in the cellulase adsorption over the substrate when applied glucose and cellobiose, yielding an adsorption of 3,84 and 3,54 mg/gsubstrate at the end of 180 minutes, respectively. Yet in the absence of initial inhibitors concentration, the adsorption was 2,91 mg/gsubstrate. It was possible, through the use of enzymatic overload, to obtain and quantificate the cotton powder. This powder, after washing, drying and weighing treatment, was subjected to x-ray diffraction analysis to evaluate the crystallinity index and superficial images by Scanning Electron Microscope (SEM). The results of cristallinity and superficial analysis of cotton's fragments didn't show expressive differences to the treatments in the absence and presence of initial concentrations of inhibitors glucose and cellobiose. The results of this issue are important to guide the application of bio-polishing of cotton terry fabrics in the textily industry, avoiding the conditions that foment the beget of powder in the final product.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T23:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 313010.pdf: 1469612 bytes, checksum: 30d2da8bbc52fb1960a4c899b2017e82 (MD5) / A família das cactáceas possui aproximadamente 100 gêneros e 2000 espécies e é representada por plantas que possuem uma polpa mucilaginosa em seus frutos e cladódios. Uma espécie ainda pouco estudada é o cacto Cereus hildmaniannus K. Schum, que cresce naturalmente em solos pedregosos e com escassez de água, condição encontrada no município de Zortéa, região meio-oeste de Santa Catarina. A tuna, como também é conhecido, é promissora dentro do contexto "Plantas do Futuro" e pode se tornar mais uma opção de renda para o pequeno produtor da região. A presença da mucilagem em seus frutos faz com que eles sejam muito apreciados pela população rural. Esta mucilagem possui elevada capacidade de absorver água, podendo assim ser considerada como um potencial hidrocoloide na área alimentícia e em outras áreas. Deste modo, o presente trabalho tem como finalidade estudar a caracterização da mucilagem dos frutos e cladódios de Cereus hildmaniannus K. Schum e avaliar seu potencial tecnológico. A mucilagem foi extraída do fruto e cladódio e separada em duas frações: solúvel e insolúvel, as quais foram liofilizadas para obtenção do produto em pó. A partir destas frações, foram realizadas análises de cromatografia gasosa, infravermelho e termogravimetria. Apenas a fração solúvel teve seu comportamento em solução avaliado em termos de ensaios reológicos, ponto de carga zero e tensão superficial. Os resultados indicaram que os monossacarídeos presentes na polpa mucilaginosa para as quatro frações são os mesmos encontrados em outras cactáceas. As frações solúvel e insolúvel do fruto apresentaram boa estabilidade térmica até a temperatura aproximada de 140-150°C. As frações solúvel e insolúvel do cladódio apresentaram uma estabilidade maior, pois a decomposição do material teve início em 200-220°C. Em solução aquosa, a fração solúvel do fruto e do cladódio apresentou comportamento newtoniano e alta viscosidade intrínseca. O valor obtido da constante de Huggins foi 0,43 e 0,46, respectivamente. Estes valores indicam que a água foi um bom solvente para a fração solúvel nas concentrações estudadas. O pH do ponto de carga zero ficou próximo de 6,40 para a fração solúvel do fruto e 6,80 para a fração solúvel do cladódio. Os resultados da tensão superficial mostraram que com o aumento da concentração da fração solúvel ocorreu um decréscimo na tensão superficial. Estes valores obtidos estão próximos daqueles encontrados na literatura para outras gomas.<br> / Abstract : The Cactaceae family has approximately 100 genus and 2000 species and it is represented by plants with mucilaginous pulp in their fruits and cladodes. The cactus Cereus hildmaniannus K. Schum is a very little studied species; it grows naturally in stony soil with lack of water, con-dition found in Zortéa, midwest region of Santa Catarina. The tuna, as it is also known, is a promising plant in the context of the "Plants for the Future" project, and has the potential to be one income option for small farmers in the region. It is very appreciated by the population due to its pleasant flavor. Mucilage, a complex sugar, has high capacity to absorb water and can be considered as a potential hydrocolloid for industrial use, such as in food industry and in other areas. This work aims to study the mucilage characterization from fruits and cladodes of Cereus hildmaniannus K. Schum and evaluate their technological potential. The mucilage was extracted from the fruit and cladodes and was separated into two fractions: soluble and insoluble. Gas chromatography, Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Thermogravimetry were em-ployed to characterize the two fractions. The soluble fraction was also characterized by rheological tests, point of zero charge and surface ten-sion. Results indicated that monosaccharides profile found in the muci-lage from the four fractions are similar to that found in other cacti. The soluble and insoluble fractions of the fruit have shown good thermal stability up to 140-150°C. Fractions from cladodes showed highest sta-bility, degrading only at temperatures higher 200-220°C without struc-tural changes. In aqueous solution, the soluble fraction from fruits and cladodes behaved as newtonian fluid with highest intrinsic viscosity. The Huggins constant was 0,43 and 0,46 respectively. These values indicated that the water was a good solvent for the concentrations stud-ied. The pH at the point of zero charge of the fruit soluble fraction was 6,40 and, for the cladode´s soluble fraction, was 6,80. The results also showed that increasing concentration of the soluble fraction a decrease in the surface tension was observed. These values are similar to those found in the literature for other gums.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:38:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229185.pdf: 657030 bytes, checksum: df3a8fac0b9222956101298e86b35026 (MD5) / A aplicação de aromas alimentares produzidos por processos biotecnológicos tem apresentado um crescimento muito elevado tendo em vista a sua condição de classificação como produto "natural". A acetoína e o diacetil são os responsáveis por parte do aroma da manteiga, queijos e outros derivados do leite, bem como são responsáveis pelo flavor de bebidas alcoólicas; a acetoína, por exemplo, é importante por causa de seu envolvimento com o buquê do vinho. O objetivo deste trabalho é estudar e otimizar a obtenção de acetoína e outros aromas associados a sua produção, aperfeiçoando as condições de cultivo e os parâmetros cinéticos, utilizando como substrato glicose, tendo como foco principal estudar o efeito do pH inicial e do pré-inóculo na produção de acetoína. O microrganismo escolhido para a realização dos ensaios fermentativos foi a bactéria Bacillus polymyxa CCT 2479, utilizando-se o meio YM para o preparo dos inóculos e os ensaios fermentativos realizados em frascos agitados utilizando-se o meio PAY. Utilizando como substrato glicose (50g/L e 30g/L) à temperatura de 37ºC com agitação de 150rpm, estudou-se o efeito do pH inicial (5,5, 5,0 e 4,5) e do tempo de cultivo do inóculo (24, 20 e 17h) na produção de acetoína. A concentração celular foi determinada indiretamente por turbidimetria e diretamente por gravimetria. A concentração de acetoína e de outros aromas foi determinada por cromatografia gasosa. O estudo mostrou que a fase lag é bastante influenciada pelo pH inicial de cultivo, variando de 37 até 8h. Constatou-se que a velocidade específica de crescimento celular da fase exponencial não variou de maneira expressiva, apresentando valores médios de 0,42h-1. A velocidade de consumo de glicose mostrou ser constante durante dois períodos do cultivo. O fator de conversão de substrato em célula (YX/S) apresentou um valor médio de 0,43g/g. Observou-se que a produção de acetoína inicia-se durante a fase exponencial de crescimento e continua na fase estacionária, indicando que sua produção não está diretamente ligada ao crescimento. A concentração de acetoína apresentou seu máximo para o pH inicial mais alto estudado (5,5) atingindo o valor de 7,8g/L. The application in the food industry of flavors produced by biotechnological processes has shown an increasing development considering its classification as a "natural" product. Acetoin and diacetyl are the main responsable for the flavor of butter, cheese and milk by products, as well as for the flavor of alcoholic beverages; acetoin, for example, has an important role in the "wine bouquet". The objectives of this work is the study and the optimization of acetoin attainment and others associated flavors to its production, improving the growth conditions and kinetic parameters, having as main focus the effect of the inoculum cultivation and the initial pH in the acetoin production. The microorganism chosen for the batch cultivation assays was the bacteria Bacillus polymyxa CCT-2479, using a YM medium to the inoculum cultivation and the PAY medium for the shaked-flask assays. Using glucose (50g/L and 30g/L) as substract at 37ºC with agitation of 150rpm, the effect of initial pH (5,5, 5,0 and 4,5) and the inoculum cultivation time (24, 20 and 17h) in the acetoin production was studied. The cell concentration was determined indirectly by turbidimetry and directly by gravimetry. The acetoin concentration and associated flavors were determined by gas chromatography. The study it showed that the phase lag is higher influenced by initial pH of culture, varying of 37 until 8h. Was evidenced that the specific rate of cellular growth of the exponential phase presenting average values of 0,42h-1. The glucose consumption rate showed to be constant during two periods of the culture. The factor of substract conversion in cell (YX/S) presented an average value of 0,43g/g. Was observed that the acetoin production is initiated during the exponential phase of growth and continues in the stationary phase, indicating that its production is not directly on to the growth. The acetoin concentration presented its maximum for pH initial higher studied (5,5) reaching the value of 7,8g/L.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:01:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226143.pdf: 1265293 bytes, checksum: 5cb7b2bb12ef2bc903b8be1113b3afcb (MD5) / A remoção do nitrogênio, particularmente de águas residuárias com elevadas concentrações de amônio, através do processo clássico de nitrificação e desnitrificação, requer eficiente aeração e fonte externa de carbono orgânico. Desta forma, a aplicação dos novos processos biológicos que promovem a desnitrificação via nitrito vem ganhando espaço devido as vantagens oferecidas, como a economia de energia, redução na matéria orgânica utilizada e aumento na velocidade de desnitrificação. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo estudar fatores que promovem o acúmulo de nitrito, tais como a lavagem das bactérias oxidadoras de nitrito e a limitação da disponibilidade de oxigênio dissolvido. Posteriormente, buscou-se estudar a desnitrificação pela adição de acetato de sódio como fonte de carbono. O lodo nitrificante proveniente de um sistema de lodos ativados para tratamento de esgoto doméstico foi adaptado em meio sintético autotrófico, sob aeração, por 160 dias. Após, foram inoculados dois reatores (R I e R II), com volume útil de 2 L, operados como descontínuo alimentado repetido (SBR) com TRH de 2 dias. Os reatores foram submetidos a uma lavagem inicial e posterior período de crescimento celular. Observou-se uma crescente dificuldade em arrastar as células oxidadoras de nitrito, de forma que passou-se a utilizar a limitação de oxigênio dissolvido. No R I o acúmulo de nitrito, em cerca de 450 mg N-NO2.L-1, foi atingido quando o reator operou com 15 minutos de aeração no período de 1 hora. No R II foi promovido um aumento de carga e o reator só apresentou nitrito (cerca de 600 mgN-NO2.L-1) após 147 dias de operação e uma parada de 50 horas na aeração. Em um segundo conjunto de experimentos, os reatores foram inoculados com o mesmo lodo nitrificante, que estava em operação a 412 dias. Nesta etapa não foi realizada a lavagem das células e a estratégia aplicada, para promover a nitritação, foi a limitação de oxigênio dissolvido. No R I, ocorreu um estado estacionário após 100 dias de operação, com uma concentração média de nitrito de 457 mgN-NO2.L-1, com 15 minutos de aeração e uma hora sem aeração. A seguir, foi adicionado acetato de sódio no meio de alimentação, visando a desnitrificação via nitrito. A adição foi progressiva e os percentuais de eliminação de nitrogênio superiores a 80 % foram atingidos quando se adicionou a quantidade estequiométrica proposta. No reator II foi realizado um aumento da carga nitrogenada, promovendo desta maneira um maior crescimento celular, sendo após iniciada uma fase de limitação de oxigênio, possibilitando desta maneira um reator gerador de altas concentrações de nitrito. O reator obteve um estado estacionário com uma concentração média de 824 mgN-NO2.L-1 e com 30 minutos de aeração em uma hora. Todos os ensaios foram acompanhados por testes respirométricos, de forma a quantificar a atividade das células envolvidas, quando submetidas às distinta condições de operação.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 224146.pdf: 5046608 bytes, checksum: ad283c26a63f419c7488c3c69dd4d81f (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:06:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 277995.pdf: 2309216 bytes, checksum: 072fee6f7be0aab2e7d715c6ad397d77 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-12-05T21:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2001Bitstream added on 2014-09-25T21:42:09Z : No. of bitstreams: 1 182051.pdf: 2242915 bytes, checksum: c480d428d3cc93814080f39a39cd02c2 (MD5) / O acetato de etila é um composto com bastante aplicabilidade comercial. Ele é utilizado especialmente como aroma de frutas. O mercado de aromas tem crescido muito, principalmente com relação aqueles obtidos naturalmente. A preferência dos consumidores por este tipo de produto está relacionada a um estilo de vida mais saudável. Por isso novas pesquisas à procura de aromas de origem biotecnológica têm sido realizadas. Nesse trabalho, estudou-se a cinética de produção de acetato de etila pela levedura Hansenula anomala CCT 2648. Na primeira etapa dos ensaios foram estudadas diferentes concentrações de glicose de 40, 75 e 100g.L-1 e temperaturas de 20 e 30°C do meio de cultivo em frascos agitados de 1000mL. Observou-se maiores produções do éster acetato de etila (46,5g.L-1) para concentrações elevadas de glicose (100g.L-1) e principalmente temperaturas baixas do meio de cultivo (20°C). Na segunda etapa verificou-se a disponibilidade de oxigênio em frascos erlenmeyer de 300, 1000 e 2000mL. Observou-se que a ausência, bem como o excesso de oxigênio prejudica a formação do éster. Na seqüência foram analisadas suplementações do meio com nitrogênio e fósforo. Adições de sais com estes elementos não são necessárias. Nos ensaios em biorreator foram aplicadas diferentes vazões ar. Baixas vazões favoreceram o metabolismo anaeróbio ou microaerofílico, obtendo-se concentrações altas de etanol. Quantidades maiores, também incentivou a produção elevada de etanol, indicando a ocorrência do efeito Crabtree. A aeração desfavoreceu a produção de acetato de etila, obtendo-se baixas concentrações de no máximo 3,3 g.L-1.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T18:59:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192376.pdf: 1216655 bytes, checksum: 5bf83282e722dedec702f232785a9587 (MD5) / Um sensor por software para a determinação da concentração de biomassa em reatores anaeróbicos, em regime acetoclástico é apresentado. O sensor por software é baseado em medições de pressão do sistema experimental e um observador de estados não linear. O projeto do observador de estados é realizado a partir dos balanços de massa das espécies químicas e biológicas relevantes do processo, e a cinética de crescimento bacteriana conforme o modelo de Monod, e sua estabilidade analisada segundo a teoria de Liaponov. A avaliação do sensor por software é realizada através de dois esquemas. O primeiro por meio de um sistema virtual em Simulinkâ, e o segundo num sistema real de reatores em batelada, denominado respirômetro anaeróbio. Os resultados mostram que o sensor por software prevê valores adequados para avaliação on-line da concentração e biomassa em reatores anaeróbios em regime acetoclastico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2012-10-21T04:03:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197063.pdf: 4739712 bytes, checksum: ef93770211c4a688cb5a68d5034bb2c0 (MD5) / Estudou-se o cultivo em estado sólido de Thermoascus aurantiacus ATCC 204492, visando a produção de xilanases, a partir de dois resíduos agroindustriais: bagaço de mandioca e farelo de arroz. Na primeira etapa, o cultivo foi realizado em frascos e, posteriormente, no sistema de reatores de coluna denominado Sistema de Raimbault. Foram determinadas a melhor composição de resíduos e as melhores condições operacionais do sistema fermentativo. Avaliou-se, em todas as etapas, além da atividade de xilanases, as atividades das celulases carboximeticelulase e avicelase e das proteases totais. Na etapa final, alguns parâmetros cinéticos, relativos ao crescimento de Thermoascus aurantiacus e à produção de xilanases, em cultivo em estado sólido, foram determinados. A biomassa microbiana foi obtida pela medida do conteúdo de glicosamina, que foi padronizada com dados de massa micelial seca proveniente de um cultivo submerso. A partir destes dados, e da atividade da enzima, determinou-se os valores das velocidades específicas de crescimento celular e de formação do produto, mXMAX e mPMAX, respectivamente. Com os dados da biomassa e da velocidade de consumo de oxigênio (OUR) determinou-se os valores da velocidade específica de consumo de oxigênio (QO2), ao longo do tempo, além do fator de conversão oxigênio em célula, YX/O e do coeficiente de manutenção celular, mO.