Orientador: Edson A. Capello Sousa / Banca: Paulo Cezar Razuk / Banca: Marcio Antonio Bazani / Resumo: Objetivou-se analisar estruturalmente um fermentador de 32 [m] de altura com colunas metálicas de sustentação, submetido ao carregamento de vento estático segundo o procedimento descrito pela norma NBR 6123 (1988), pressão hidrostática e pressão interna dos gases. Duas situações distintas foram consideradas para um melhor entendimento da análise: a primeira, sendo o fermentador vazio submetido aos esforços de vento; a segunda, o fermentador em operação submetido ao carregamento hidrostático e a pressão interna dos gases. Para se obter as tensões nos itens que compõem o fermentador (teto, costado, viga de transição, colunas e fundo cônico) e reações nas bases, foi utilizado o Método dos Elementos Finitos ou MEF. Para isso, foi elaborado um modelo geométrico bem próximo ao real, com os detalhes de chapas internas e externas. Determinou-se a espessura das chapas do costado pela norma NBR 7821 (1983) e verificou-se tensões, e possíveis pontos de falha já ocorridos no setor sucroalcooleiro. Apresenta-se também três problemas analisados pelo MEF que confrontados com os resultados analíticos, permitiu a constatação da validade dos resultados obtidos numericamente o ganho de confiança no uso da ferramenta. O MEF é uma ferramenta auxiliar em casos em que não é possível a utilização de cálculos tradidionais (analíticos) / Abstract: The objective was to structurally analyze a 32 meter height Fermenter, with columns, submitted to static wind load according to the procedure described by the NBR 6123 (1988) norm, hydrostatic pressure and internal pressure of the gases. Two different situations have been considered for a better analyze comprehension: the first one with the empty Fermenter submitted to wind efforts; the second with the operating fermenter submitted to the hydrostatic load and the internal pressure of the gases. In order to obtain the stresses on the items that make up the fermenter (heads, shell, beam transition, columns and conic bottom) and bases reactions the Finite Element Method or FEM has been used. For this we have developed a geometric model very close to reality, with the details of internal and external plates. It was determined by the thickness of the side shell plating by the NBR 7821 (1983) and there were tensions, and possible points of failure that have already occurred in the alcohol sector. It was also presented three issues addressed by comparing FEM with analytical results, which allowed the verification of the validity of the results obtained numerically and gain of confidence in using the tool. The MEF is an auxiliary tool in cases where it is not possible to use traditional calculations (analytical) / Mestre

Orientador: Ricardo Alan Verdu Ramos / Banca: Antonio João Diniz / Banca: Marcio Higa / Resumo: Neste trabalho são analisadas técnicas de produção do biodiesel a partir do óleo residual reciclado, visando a diversificação da matriz energética brasileira e minimização dos impactos ambientas decorrentes do descarte inadequado desses óleos. Antes do início da produção de biodiesel é necessária a realização de um pré-tratamento deste óleo, o que envolve processos de filtragem, secagem e determinação do teor de acidez, seguida de neutralização, pois de acordo com a porcentagem de ácidos graxos livres presentes na matéria-prima é que os métodos para obtenção dos ésteres são adotados. Primeiramente, foram realizados testes laboratoriais em pequena escala para produção de biodiesel, utilizando como matérias prima o óleo residual reciclado e o óleo de soja degomado para efeito comparativo, tendo sido utilizado hidróxido de sódio como catalisador e experimentadas as rotas metílica e etílica, não tendo sido obtidos resultados satisfatórios neste último caso. Em seguida, a produção foi expandida para uma escala semi-piloto, através da utilização de um reator com capacidade de produzir entre 75 e 80 litros de biodiesel por batelada, sendo neste caso utilizado apenas óleo residual reciclado e processo de transesterificação através da rota metílica, tendo o hidróxido de sódio como catalisador. Depois disso, foi feita a caracterização básica do biodiesel produzido, utilizando-se os equipamentos disponíveis, e foram realizados testes comparativos com outros tipos de biodiesel (Comercial, Vegetal e Animal) e frações de misturas (B25, B50, B75 e B100), tendo como base o biodiesel comercial (B5). Por fim, foram feitos testes com esses combustíveis em um moto-gerador diesel de 6 kVA, variando-se a carga de 0 a 3 kW e determinando-se o consumo específico e a temperatura dos gases de exaustão... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study analyzes the technical production of biodiesel from waste oil recycling, aimed at diversifying the Brazilian energy matrix and minimizing the environmental impacts of inadequate disposal of waste oils. Before the production of biodiesel it is necessary to perform a previous treatment of this oil, which involves processes of filtration, drying and determination of acidity, followed by neutralization, because according to the percentage of free fatty acids present in the raw material is that the methods for obtaining the esters are defined. Firstly, laboratory tests were performed on a small scale biodiesel production using raw materials like soybean oil and recycle waste soybean oil for comparison, having been used sodium hydroxide as catalyst and tested methyl and ethyl routes, being no obtained satisfactory results in this last case. Then, the production was expanded to a semi-pilot scale, using a reactor that can produces between 75 and 80 liters of biodiesel per batch, being in which case only used recycle waste oil and the transesterification process using methanol route, with sodium hydroxide as catalyst. After that, a basic characterization of biodiesel had been done, using equipment available, and were conducted comparative tests with other types of biodiesel (commercial, vegetable and animal) and fractions of blends (B25, B50, B75 and B100), with commercial biodiesel like base of comparison (B5). Finally, tests were performed with these fuels in a 6 kVA diesel generator set, varying a resistive load from 0 to 3 kW and determining the specific consumption and temperature of the exhaust gases. Analyzing the results, it was verified that the physical and chemical properties measured are within acceptable limits, with density between 0,871 and 0,910 g/ml, viscosity between 3,9 and 6,1 cSt and flash point between 51 and 183°C,... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: José Guilherme Minossi / Banca: Luis Eduardo Naresse / Banca: Lidia Raquel de Carvalho / Banca: Roberto Saad Junior / Banca: Luis Roberto Montolar Verderese / Resumo: O consumo abusivo de álcool é considerado um grave problema de saúde pública mundial. O uso excessivo e indiscriminado de bebidas alcoólicas é responsável por mais de 60 agravos a saúde, como câncer de esôfago, estômago e fígado, doenças cardiovasculares, cirrose hepática, pancreatite crônica, úlcera péptica e em muitas dessas patologias pode-se necessitar de intervenções no trato digestivo. Na problemática exposta sobre o alcoolismo há uma série de alterações que podem repercutir nas anastomoses do trato gastrointestinal, como: desnutrição, lesões hepáticas, além do efeito tóxico direto do etanol sobre a mucosa gastrointestinal. Estudar o efeito do alcoolismo no processo de cicatrização intestinal e a evolução no pós-operatório de ratos submetidos à ingestão de etanol. Método: Foram utilizados 160 ratos da linhagem Wistar. Esses animais foram divididos em dois grupos, controle e tratado, sendo que o controle recebeu água e ração em livre demanda e o tratado solução etílica a 30% e ração livre demanda. Após 180 dias foi realizada colotomia cinco centímetros acima da deflexão peritoneal e anastomose em todos os animais. Após o procedimento os grupos foram divididos em quatro subgrupos de 20 ratos para estudo nos seguintes momentos: 40, 70, 140 e 210 pós-operatórios. Os parâmetros analisados foram: força de ruptura longitudinal, dosagem de hidroxiprolina tecidual, complicações pós-operatórias e estudo histopatológico. Resultados: O ganho de peso foi superior no grupo controle quando comparado com o grupo tratado (p<0,05). Agrupados todos os subgrupos, a força de ruptura foi significativamente maior no grupo controle que no grupo tratado (p<0,05). A dosagem de hidroxiprolina não apresentou diferença entre os grupos em cada momento estudado. A análise histopatológica não demonstrou alterações significativas entre... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Alcohol abuse is considered to be a serious public-health problem worldwide. The excessive and indiscriminate use of alcoholic beverages is responsible for more than 60 health medical problems, such as esophageal, stomach and liver cancer, cardiovascular diseases, hepatic cirrhosis, chronic pancreatitis and peptic ulcers. Many of these pathologies may require interventions in the digestive tract. The problems stemming from alcoholism include a number of alterations that may lead to anastomosis of the gastrointestinal tract, such as malnutrition and hepatic lesions, in addition to the direct toxic effect of ethanol on the gastrointestinal mucosa. Objective: To study the effect of alcoholism on the process of intestinal healing and the post-operative development of rats submitted to ethanol ingestion. Method: One hundred and sixty Wistar rats were used. These animals were divided into two groups, namely control and treated. The control group received water and animal feed ad libitum, and the treated group was given 30% ethyl alcohol solution and feed ad libitum. One hundred and eighty days later, colotomy 5 cm above peritoneal deflection and anastomosis were performed in all animals. After the procedure, the groups were divided into 4 sub-groups of 20 rats for study at the following post-operative moments: 4th, 7th, 14th and 21st days. The parameters analyzed were rupture strength, tissue hydroxyproline dosage, post-operative complications and histopathology. Results: Weight gain was greater in the control group as compared to that in the treated group (p<0.05). By grouping all the sub-groups, it was observed that rupture strength was significantly greater in the control group than in the treated group (p<0,05). Hydroxyproline dosage did not show any differences between the groups at each studied moment. Histopathological analysis did not show significant alterations between the groups... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Nei Pereira Júnior / Banca: Maurício Boscolo / Resumo: O aproveitamento de resíduos agrícolas e agro-industriais como fonte de energia pode se tornar uma alternativa viável. O alvo principal para esta empreitada, pela sua disponibilidade e proximidade das indústrias fermentativas é o bagaço de cana, que ainda retém 2/3 da energia presente na cana, é largamente disponível no Brasil e hoje é parcialmente rejeitado ou subaproveitado. Uma forma de aproveitamento que tem se mostrado bastante promissora refere-se ao uso dessa biomassa na produção do bioetanol. No presente trabalho, avaliou-se o perfil de produção enzimática dos fungos Thermoascus aurantiacus CBMAI 756, Thermomyces lanuginosus, Penicillium viridicatum RFC3 e Trichoderma reesei QM9414, através de fermentação em estado sólido em meio com bagaço de cana e farelo de trigo. Aplicou-se esses extratos enzimáticos na hidrólise de bagaço de cana submetido a diferentes pré-tratamentos térmicos: água quente, explosão a vapor, e água quente em combinação com HCl, H2SO4, H3PO4, H2O2 ou NaOH. Determinou-se os principais inibidores (furfural e 5-hidroximetilfurfural) e açúcares redutores (glicose, xilose, arabinose, galactose, xilobiose e celobiose) gerados no processo. O fungo T. aurantiacus foi o melhor produtor de enzimas celulolíticas (536,3 U/g de CMCase) e hemicelulolíticas (3419,2 U/g de xilanase), apresentando juntamente com o extrato enzimático de T. reesei os melhores rendimentos na sacarificação do bagaço. Os extratos enzimáticos foram mais eficientes na hidrólise do bagaço pré-tratado com NaOH e explosão a vapor com rendimentos de 3,87 e 1,21 mg/mL de açúcares redutores, respectivamente. A mistura dos extratos enzimáticos de T. aurantiacus e T. reesei aumentou em 31,4% a eficiência da hidrolise com o bagaço pré-tratado com explosão a vapor. A concentração dos extratos por precipitação por etanol foi eficiente para a maioria... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The utilization of agricultural and agro-industrial residues as energy source can become a viable alternative. The main target for this venture, for its availability and proximity to fermentation industries is the sugarcane bagasse, which still retains two thirds of the energy present in the cane, is widely available in Brazil and today is partly rejected or underused. One form of exploitation that has shown promising refers to the use of biomass in the production of bioethanol. In this study, we evaluated the profile of enzymatic production of fungi Thermoascus aurantiacus CBMAI 756, Thermomyces lanuginosus, Penicillium viridicatum RFC3 and Trichoderma reesei QM9414 through solid state fermentation in a medium with sugar cane bagasse and wheat bran. These enzymatic extracts were applied on the hydrolysis of sugarcane bagasse under different thermic pre-treatments: hot water, steam explosion, and hot water in combination with HCl, H2SO4, H3PO4, NaOH or H2O2. The main inhibitors (furfural and 5-hydroxymethylfurfural) and reducing sugars (glucose, xylose, arabinose, galactose, xilobiose and cellobiose) generated in the process were determined. The fungus T. aurantiacus was the best producer of cellulolytic (536.3 U/g CMCase) and hemicellulolytic enzymes (3419.2 U/g xylanase), exhibiting along the enzymatic extract from T. reesei the best yields in the saccharification of bagasse. The enzymatic extracts were more efficient in the hydrolysis of bagasse pretreated with NaOH and steam explosion with a yield of 3.87 and 1.21 mg/mL of reducing sugars, respectively. The mixture of enzyme extract of T. aurantiacus and T. reesei increased 31.4% the efficiency of hydrolysis with bagasse pre-treated with steam explosion. The concentration of the extracts by precipitation with ethanol was effective for most enzymatic activities and resulted in an increase of approximately 50% of hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre