Capes / A indústria de laticínios utiliza grande quantidade de água para sua produção, em consequência deste fato, gera proporcionalmente elevadas quantidades de efluentes em suas atividades. As águas residuárias dos processos envolvidos em laticínios, possuem alta carga de matéria orgânica e de nutrientes como nitrogênio e fósforo. Os Sistemas Alagados Construídos (SAC) são uma opção de baixo custo de manutenção e operação, além de serem eficazes em sistemas de tratamento de efluentes. Desta forma, foi construído um sistema alagado construído de fluxo vertical, com fundo saturado em escala piloto em uma indústria de laticínios no município de Londrina. As dimensões do SAC foram de 0,6 x 1,7 x 2,6 m, preenchido com substrato de brita 0 (perfil de 0,20 m), 1 (perfil de 0,25 m) e 2 (perfil de 0,15 m) de forma descendente. O tempo de detenção hidráulico utilizado para dimensionamento de 3 dias com taxa de irrigação média de 60 L.d-1.m-2. Utilizou-se a planta Cyperus papyrus para realizar o tratamento do efluente de laticínio proveniente do flotador por ar dissolvido (FAD) da indústria, que removia a alta carga orgânica presente no efluente. As variáveis estabelecidas para este trabalho foram cor aparente, turbidez, demanda química de oxigênio (DQO), pH, condutividade elétrica, alcalinidade, série de sólidos, nitrogênio total (NTK) e fósforo total. Cartas de controle foram utilizadas para verificar se o processo estava sob controle estatístico. No FAD, as variáveis que estiveram sob controle foram o fóforo, sólidos totais, sólidos dissolvidos e sólidos suspensos; no SAC foram a condutividade elétrica, turbidez, DQO, e sólidos suspensos. O índice de capacidade de processo (Cp) foi aplicado aos parâmetros de pH, DQO, fósforo total, NTK e sólidos suspensos para verificar se o tratamento foi capaz de atender aos padrões de lançamento especificados pela legislação ambiental. As variáveis capazes de atender a legislação foram o pH e os sólidos suspensos. Ensaios hidrodinâmicos do SAC foram realizados ao longo do processo de tratamento para avaliar a vazão e a colmatação durante o experimento. Não foi constatada colmatação no SAC. Também foi avaliado o crescimento das plantas no meio filtrante como efluente tratado advindo do FAD. Pode-se averiguar que as macrófitas se adaptaram ao sistema com um crescimento adequado. Os resultados obtidos de eficiência do SAC permitem concluir que o sistema é capaz de remover a matéria orgânica após o FAD, porém não apresenta controle de processo nas demais variáveis analisadas. / The dairy industry uses a large amount of water for its production. As a consequence, it generates proportionally high amounts of effluent in its activities. Wastewater from processes involved in dairy products has high organic matter and nutrients such as nitrogen and phosphorus. Constructed Alachate Systems (SACs) are a low-cost option for maintenance and operation, as well as being effective in effluent treatment systems. In this way, a flood system was installed, built with a vertical flow, with a saturated bottom on a pilot scale in a dairy industry in the city of Londrina. SAC dimensions were 0.6 x 1.7 x 2.6 m, filled with substrate gravel 0 (profile of 0.20 m), 1 (profile of 0.25 m) and 2 (profile of 0, 15 m) in descending order. The hydraulic detention time used for 3-day sizing with an average irrigation rate of 60 L.d-1.m-2. The Cyperus papyrus plant was used for the treatment of the dairy effluent from the float by dissolved air (FAD) of the industry, in order to remove the high organic load present in the effluent. The variables established for this work were apparent color, turbidity, chemical oxygen demand (COD), pH, electrical conductivity, alkalinity, solids series, total nitrogen (NTK) and total phosphorus. Control charts were used to verify if the process was under statistical control. In the FAD, the variables that were under control were the phosphorus, total solids, dissolved solids and suspended solids; In SAC were the electrical conductivity, turbidity, COD, and suspended solids. The process capacity index (Cp) was applied to the pH, COD, total phosphorus, NTK and suspended solids parameters to verify if the treatment is able to meet the release standards specified by the environmental legislation. The variables capable of complying with the legislation were pH and suspended solids. SAC hydrograph tests were carried out along the treatment process to evaluate the flow and the filling during the experiment, without verification of the sealing process in the SAC. The growth of the plants in the filter medium as treated effluent from FAD was also evaluated. It can be verified that macrophytes have adapted to the system with adequate growth. The results of SAC efficiency allow to conclude that the system is able to remove organic matter after FAD, but does not present process control in the other analyzed variables.

CNPQ; Fundação Araucária; FPTI / Nos últimos anos observou-se um crescimento das atividades industriais que provocou impactos significativos aos recursos naturais, e as preocupações com o ambiente em geral adquirem especial importância. Neste contexto, a indústria têxtil considerada uma importante atividade responsável por parte desse desenvolvimento, se caracteriza como geradora de efluente líquido amplamente poluidor devido ao grande volume de água necessária nesse processo produtivo. Levando em consideração os métodos convencionais e também as dificuldades no tratamento dos efluentes têxteis, o processo eletrolítico conhecido como eletrofloculação se constitui em uma possibilidade importante. Este processo envolve a desestabilização de poluentes emulsificados, ou em suspensão, em meio aquoso. Desta forma o objetivo deste trabalho foi implantar um sistema de tratamento híbrido utilizado na remoção do corante reativo azul 5G de um efluente têxtil sintético, através da eletrofloculação associada a adição de coagulante natural a base de Moringa oleífera Lam, a fim de potencializar o nível de tratamento que seria alcançado com as técnicas utilizadas isoladamente Inicialmente trabalhou-se exclusivamente com a eletrofloculação para a remoção do corante. As variáveis analisadas foram: ddp (diferença de potencial aplicado), tempo e pH. Considerando o intervalo de confiança de 95% somente o termo quadrático da ddp e o termo linear do pH se mostraram significativos. Os valores de remoção da cor para os ensaios variaram de 64,38 a 90,87% e para a validação uma remoção média de 89,01%, valores muito próximos do predito pelo modelo. Na sequência foi realizada a otimização das condições para obtenção do extrato aquoso de Moringa oleífera. Avaliou-se as seguintes condições: salinidade e tempo de extração. A concentração do coagulante obtido, em água turva sintética também foi um dos fatores estudados. As melhores condições para o extrato aquoso de Moringa oleífera foram: 20 segundos de agitação em ultrassom, e solução de 20% em cloreto de sódio. Para potencializar o nível de tratamento as duas técnicas (eletrofloculação e coagulante natural a base de Moringa oleífera), foram testadas inicialmente em batelada e na sequência em fluxo contínuo. Os ensaios em batelada foram divididos em duas partes, o primeiro DCCR avaliou a intensidade de corrente elétrica (I), o tempo da eletrofloculação e a concentração do coagulante (MO), o qual obteve uma remoção de cor de 77,27% a 91,33%. Porém, nenhum termo foi significativo, mas o tempo apresentou menor efeito. Sendo assim, um novo planejamento foi realizado, o segundo DCCR, fixando o tempo na condição mínima, além das faixas de I e MO que também foram reduzidas. Obteve-se então uma remoção da cor para os ensaios de 13,45 a 80,8%, e para a validação uma remoção média de 86,56%. Para o módulo contínuo, as variáveis estudadas foram a intensidade de corrente elétrica (I), concentração do coagulante (MO) e tempo de retenção hidráulica (TRH). Dentre elas somente o TRH não se mostrou significativo. A remoção da cor variou de 8,46% a 90,25%. Nestes ensaios também foram realizados as análises das concentrações de Ferro Residual, e os valores obtidos variaram de 3,70 mg.L-1 a 9,03 mg.L-1, ficaram abaixo do valor máximo permissível pela Legislação (15 mg.L-1). Para maximizar a remoção da cor e minimizar a concentração de ferro residual, a função desejabilidade do software STATISTICA™ foi utilizada e nessas condições somente a I e a MO foram significativas. A partir da validação foi possível observar a tendência de remoção prevista pelo modelo. Obteve-se uma remoção da cor para a validação de 71,38% e uma concentração média de ferro residual de 5,2237 mg. L-1, porém, com um erro distante do esperado (32,85%). / In recent years there has been a growth of industrial activities that caused significant impacts to natural resources, and concerns about the environment in general are of particular importance. In this context, the textile industry considered an important activity responsible for part of that development is characterized as liquid effluent generating widely polluter due to the large volume of water needed in this production process. Taking into account the conventional methods and also the difficulties in treating textile effluents, the electrolytic process known as eletrofloculation constitutes an important possibility. This process involves the destabilization of the emulsified pollutants, or suspension in aqueous medium. Thus the aim of this study was to implement a hybrid treatment system used in removing the blue reactive dye 5G of a synthetic textile effluent by eletrofloculation associated with adding natural coagulant the basis of Moringa Oleifera Lam, in order to enhance the level treatment would be achieved with the techniques used alone initially worked up exclusively with eletrofloculation to remove the dye. The variables analyzed were: ddp (potential difference applied), time and pH. Whereas the 95% confidence interval only the quadratic term of the linear term DDP and pH were significant. The removal of color values for the tests ranged from 64.38 to 90.87% and validating an average removal of 89.01%, very close values predicted by the model. Following was carried out to optimize the conditions for obtaining the aqueous extract of Moringa oleifera. Salinity and extraction time: The following conditions were evaluated. The concentration of the coagulant obtained in synthetic turbid water was also one of the factors studied. The best conditions for the aqueous extract of Moringa oleifera were 20 seconds of ultrasound in agitation, and solution of 20% sodium chloride. To enhance the level of treatment the two techniques (eletrofloculation and natural coagulant Moringa oleifera the base), were initially tested in batch and following streaming. The batch tests were divided into two parts, the first CCRD evaluated the intensity of electric current (I), the time eletrofloculation and concentration of the coagulant (MO), which obtained a color removal of 91 to 77.27% 33%. But no term was significant, but time showed less effect. Thus, a new planning was done, the second CCRD, setting the time at a minimum, in addition to the R and MO tracks that were also reduced. There was thus obtained a removal color for testing 13.45 to 80.8%, and validating an average removal of 86.56%. For the continuous form, the variables studied were the intensity of electric current (I), the coagulant concentration (MO) and hydraulic retention time (HRT). Among them only HRT was not significant. The color removal ranged from 8.46 % to 90.25%. In these assays were also performed the analysis of the residual iron concentrations, and the values obtained ranged from 3.70 mg L- 1 to 9.03 mg.L-1, were below the maximum value allowable by law (15 mg.L-1). To maximize the removal of color and minimize the residual concentration of iron, the desirability function STATISTICA ™ software was used and under these conditions only I and MO were significant. From the validation was observed removing trend predicted by the model. Obtained was a color removal for the validation of 71.38 % and an average concentration of 5.2237 mg.L-1 of residual iron, but with a far from the expected error (32.85%).

Capes / É crescente a presença de compostos persistentes, tais como fármacos, produtos de higiene pessoal, agrotóxicos, produtos de limpeza e derivados do petróleo, em efluentes industriais, por serem tóxicos causam uma série de danos ao meio ambiente, ao serem descartados de forma inadequada sem passar por um tratamento que os torne biodegradáveis. Em consequência, ocorre o aumento da contaminação de águas subterrâneas e de superfície, estações de tratamento de esgoto e de efluentes industriais. Em função disso, novas tecnologias capazes de degradar esta classe de compostos, como os processos de oxidação avançada, estão sendo investigadas, visto que os tratamentos mais comumente utilizados pelas indústrias, os biológicos, são incapazes de degradar compostos persistentes. Assim, o presente trabalho teve como objetivo principal investigar a eficiência da aplicação de um processo de oxidação avançada (Fenton) no tratamento terciário de um efluente de um frigorífico de suínos, e na degradação do antibiótico norfloxacina (NFX). Numa primeira etapa, o efluente agroindustrial foi caracterizado e os parâmetros operacionais do processo Fenton: pH de reação, razão [H2O2]/[DQO] (m/m), razão [Fe+2]/[H2O2] (m/m) e pH de coagulação foram investigados em função da eficiência de remoção de matéria orgânica, por meio da avaliação da demanda química de oxigênio (DQO). Em uma primeira etapa os parâmetros foram investigados por meio dos ensaios definidos em planejamento fatorial fracionário 24-1 com três repetições no ponto central e, após a definição dos parâmetros significativos (p ≤ 0,05), pH de coagulação e razão [Fe+2]/[H2O2] (m/m), esses foram novamente investigados por meio do Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) 22, com três pontos centrais e quatro pontos axiais. A máxima remoção de DQO alcançada foi de 67,71%. Posteriormente realizou-se um estudo, no qual o antibiótico NFX foi submetido ao tratamento pelo processo Fenton. As variáveis [H2O2] e [Fe+2] foram investigadas por meio de um planejamento DCCR, 22, com três pontos centrais e quatro pontos axiais. A eficiência do processo foi avaliada em função da porcentagem de degradação do fármaco, avaliada a partir da sua concentração no decorrer do processo. A máxima degradação do fármaco alcançada foi de 96,41% para tempo reacional de 5 s e, após 10 s de reação a NFX já não foi mais detectada. A avaliação da cinética de degradação da NFX pelo processo Fenton foi investigada e o comportamento de pseudo-segunda ordem foi observado. A partir análise dos resultados obtidos, com remoções satisfatórias de matéria orgânica e NFX pelo processo Fenton, pode-se concluir de forma geral que esse processo é promissor para o tratamento terciário de efluentes agroindustriais com o objetivo de degradação de compostos persistentes ao tratamento biológico normalmente empregado nas indústrias de alimentos. / There is a growing presence of persistent compounds, such as pharmaceuticals, personal care products, pesticides, cleaning products, and petroleum in industrial wastewaters to be toxic cause a lot of damage to the environment, when improperly discarded without undergo a treatment that makes them biodegradable. As a result, is increase of contamination of groundwater and surface water, sewage treatment plants and industrial wastewater . Because of this, new technologies capable of degrading this class of compounds, such as advanced oxidation processes, are being investigated, since the treatments most commonly used by industries, biological, are unable to degrade persistent compounds. Thus, the present study aimed to investigate the effectiveness of applying an advanced oxidation process (Fenton) in the tertiary treatment of wasterwaters from a swine slaughterhouse, and the degradation of the antibiotic norfloxacin (NFX). In a first step, the agro-industrial wasterwater and wherein the operating parameters of the process Fenton reaction pH, ratio [H2O2]/[COD] (w / w) ratio [Fe + 2]/[H2O2] (w/w) pH and coagulation were investigated depending on the removal efficiency of organic matter, through the evaluation of chemical oxygen demand (COD). In a first step the parameters were investigated by means of tests defined in 24-1 fractional factorial design with three replications at the center point and, after the definition of significant parameters (p≤0.05), pH and coagulation ratio [Fe + 2]/[H2O2] (w/w), these were again investigated by means of the rotational central composite design (RCCD) 22 with three center points and four axial points. The maximum COD removal achieved was 67.71%. Subsequently we performed a study in which the antibiotic norfloxacin was subjected to treatment by the Fenton process. The variables [H2O2], and [Fe 2 +] was investigated by means of a RCCD 22design with three center points and four axial points. Process efficiency was evaluated according to the percentage of degradation of the drug assessed from its concentration in the process. The maximum degradation of the drug achieved was 96.41% for reaction time of 5 if, after 10 s of reaction to NFX was no longer detected. The evaluation of the degradation kinetics of norfloxacin by Fenton process was investigated and the behavior of the pseudo-second order was observed. From analysis of the results obtained with satisfactory removal of organic matter and norfloxacin the Fenton process, it can be concluded that in general this process is promising for tertiary treatment of agroindustrial wasterwater for the purpose of degradation of the biological treatment persistent compounds usually employed in the food industries.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-16Bitstream added on 2014-06-13T19:39:47Z : No. of bitstreams: 1 gamba_vs_me_botfca.pdf: 1537791 bytes, checksum: 2ea3b06ebec11599e98da12876df17f9 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / As áreas plantadas com florestas de espécies do gênero Eucalyptus estão em franca ascendência no Brasil, o que resulta na necessidade de grande quantidade de insumos para manter os elevados índices produtivos. Devido à elevação dos preços de alguns produtos agrícolas, a utilização de recursos alternativos para fornecer aporte à produção florestal no país é de grande interesse do setor. Como exemplos citam-se os Estados Unidos, Holanda e outros países que utilizam resíduos orgânicos industriais e urbanos para o fornecimento de nutrientes à agricultura e silvicultura. Uma alternativa em potencial para o Brasil são os resíduos gerados por indústrias de curtimento de peles, visto que o país é um dos maiores produtores de couros do mundo e gera grandes quantidades de resíduos. Com isso, é dado um destino economicamente e ambientalmente mais correto aos resíduos, além de gerar economia de insumos no setor florestal. O objetivo deste trabalho é avaliar o desenvolvimento de um híbrido de Eucalyptus urophylla com Eucalyptus grandis submetidos às diferentes doses de lodo compostado e lodo de caleiro, ambos provenientes da indústria de curtimento de couro. Para isso foi realizado um experimento em vasos dentro de uma estufa plástica no Departamento de Recursos Naturais – Ciências Ambientais da Faculdade de Ciências Agronômicas de Botucatu, e foram avaliados o diâmetro e altura das plantas, massa seca de raiz, caule e folhas, teor de clorofila, além do teor de nutrientes no solo e nas folhas. A utilização de doses crescentes de ambos os resíduos resultou na melhoria dos parâmetros biométricos das características físico químicas do solo, no fornecimento de nutrientes ao solo e maior acúmulo de nutrientes nas folhas. As doses de 20 e 30 Mg ha-1 do resíduo de caleiro foram as que proporcionaram melhores condições às plantas e ao solo / The area of Eucalyptus forest used for commercial purposes is rising in Brazil, resultings in the use of large amounts of inputs to mainten higher productivity. Due to rising fertilizer prices, the use of alternatives resources is important to provide options for forest farmers and to reduce costs. The United States, Netherlands and other countries have used industrial and urban wastes in agriculture and forestry as a supply of nutrients. In Brazil, the wastes of tannery industry are a potential alternative. The country is one of the biggest tanner producers in the world, and this sector generates large quantites of waste. Forest fertilization is both an economically and environmentally superior use of this waste, and it lowers the costs of forest production. Therefore, the objective of this work is to evaluate the development of a Eucalyptus hybrid (E. Grandis x E. Urophylla) with the use of tannery wastes to provide nutrients. The experiment was carried out in vases inside the greenhouse of the Department of Natural Resources – Environmental Sciences in the College of Agricultural Sciences, Botucatu, Brazil. The parameters checked ware height and diameter of plants; dry mass of roots, stem and leafs; and chlorophyll content and nutrient content of the soil and leaves. The use of increasing doses of both residues resulted in the rise of biometric parameters, improved soil physicochemical characteristics, the supply of nutrients to soil and nutrient content in leaves. Thetreatments of 20 and 30 Mg ha-1 of liming residue resulted in the best conditions for plants growth and soil fertility

O crescimento da população e os aumentos de consumo e da poluição dos recursos hídricos, tem gerado grande preocupação com a qualidade das águas. A indústria metalúrgica gera efluentes com contaminantes, tais como óleo, graxa e metais pesados. Estas substâncias ou uma combinação de substâncias tóxicas são susceptíveis de causar alterações no sistema endócrino dos organismos vivos, como o câncer, puberdade precoce, infertilidade masculina, feminização de animais silvestres, entre outros.O estudo teve como objetivo apontar o que aconteceu com ratos Wistar que consumiram efluente de indústria metalúrgica antes e depois do processo de tratamento, a fim de analisar a presença de substâncias com disfunção endócrina potencial no plasma sanguíneo. Foram avaliados os níveis de glicose, triglicerídeos, colesterol, estradiol, e as enzimas aspartato aminotransferase (AST) e de alanina aminotransferase (ALT). As amostras do plasma dos ratos que consumiram o efluente tratado mostrou altos níveis de glicose e estradiol. Não houve lesões no fígado de camundongos analisados como também não houve alteração nos resultados das enzimas AST e ALT. Sugere-se que essas alterações foram provocadas pelo nonilfenol, um conhecido desregulador endócrino presente na maioria dos detergentes industriais.Os padrões de emissão de efluentes industriais estipulados no nosso país refere-se a contaminantes físicos, químicos e biológicos que podem ser emitidos para o meio ambiente após a realização de tratamento. A legislação ambiental pertinente em nosso país trata desses limites de emissões, mas não deixa claro no que se refere às substâncias consideradas como desreguladores endócrinos. Esta pesquisa tem como objetivo a obtenção de dados através de revisão da literatura, sobre normas de emissões toleráveis, que não prejudiquem as atividades vitais dos seres vivos. A legislação brasileira cita a proibição da utilização de certas substâncias com potencial de desregulação endócrina, mas sem uma abordagem satisfatória. A União Europeia (UE), os Estados Unidos e o Japão têm metas e regulamentações sobre a não utilização de substâncias com potencial de interferência endócrina. / Population growth and consumption increases and pollution of water resources, has generated great concern about water quality. The metallurgical industry produces effluents with contaminants such as oil, grease, and heavy metals. These substances or a combination of toxic substances are likely to cause changes in the endocrine system of living organisms, such as cancer, early puberty, male infertility, feminization of wild animals, among others. The study aimed to point out what happened to Wistar rats who consumed metallurgical industry effluent before and after the treatment process in order to analyze the presence of substances with potential endocrine dysfunction in blood plasma. We assessed the levels of glucose, triglycerides, cholesterol, estradiol, and the enzymes aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT). Plasma samples from rats that consumed the treated effluent showed high levels of glucose and estradiol. There were no lesions in the liver of mice examined, as there was no change in the results of AST and ALT enzymes. It is suggested that these changes were caused by nonylphenol, a known endocrine disrupter present in most detergents industrials. The emission standards for industrial wastewater stipulated in our country refers to physical contaminants, chemical and biological that may be issued to the middle environment after the completion of treatment. The relevant environmental legislation in our country comes to these emission limits, but does not make clear in relation to substances considered as endocrine disruptors. This research aims to obtain data through review of the literature on standards of tolerable emissions, not impairing the vital activities of living things. Brazilian law cites the ban on the use of certain substances with endocrine disrupting potential, but without a satisfactory approach. The European Union (EU), the United States and Japan have goals and regulations on non-use of substances with endocrine interference potential.

Na safra de 2013/14 o Brasil produziu 751 mil toneladas de folhas de tabaco, que após beneficiamento pela indústria de cigarros são gerados resíduos constituídos basicamente pelas nervuras centrais dessas folhas. A produção de tabaco reconstituído com este material não consome a totalidade do montante gerado, sendo que até 4% do peso total do tabaco curado é descartado, pois seu maior teor de celulose comparativamente à lâmina, gosto desagradável durante a queima. A caracterização do material mostrou elevados teores de extrativos em água quente e baixos teores de lignina. Visando reaproveitamento, estes resíduos lignocelulósicos foram submetidos à polpação soda-antraquinona por explosão a vapor para obtenção de nanofibras de celulose. Empregou-se análise estatística para determinação das melhores condições para polpação variando-se o tempo e o álcali ativo, em função do rendimento bruto e do número kappa. Tempos de 6,8 minutos de reação a 175°C (expressos em termos de índice de severidade) combinados com 16,25 % de álcali ativo, foram definidas estatisticamente como as melhores condições para a polpação. As polpas obtidas nas condições ótimas mostraram boa fibrilação e remoção de aproximadamente 50% da lignina inicial. Após branqueamento, foram refinadas em moinho Masuko Sangyo MKCA6-2 com energia específica de refinação de até 5067 kWh/ton (equivalente a 4 horas de processamento nas condições utilizadas) para obtenção de nanoceluloses. Comparativamente, fibras de celulose branqueada de eucalipto foram processadas nas mesmas condições. A celulose de talos de fumo apresentou aspecto gelatinoso (indicativo de fibrilação a nível nanométrico) após 1,5 horas de refinação, em contraste com as 3 horas requeridas para a celulose de eucalipto. Para 2 horas de refinação, análises de Microscopia Eletrônica de Varredura por Emissão de Campo mostraram maior presença de nanofibras para celulose de talos de fumo do que para de eucalipto, além de algumas fibras intactas para ambas. Para 4 horas de refinação, a celulose de talos de fumo mostrou elevada fibrilação, sendo que a celulose de eucalipto ainda apresentava fibras incólumes. Análises térmicas (TGA), de infravermelho (FTIR) e de Raios-X (DRX) foram conduzidas para caracterização da matéria prima e do produto obtido. Pela análise dos dados obtidos no trabalho, conclui-se que a produção de nanofibras de celulose a partir de talos de fumo pode ser uma importante alternativa para reaproveitamento destes resíduos. / In the 2013/14 harvest, Brazil produced 751,000 tons of tobacco leaves. Tobacco industry employs tobacco leaves for cigarette and cigar production. About 4% of the tobacco leaves processed become a waste, which is basically constituted of tobacco stems (leaves midribs) and dust from processing. Since cellulose confers an unpleasant taste when burnt, tobacco stems are not directly used in cigar and cigarette production. In order to allow tobacco stem use, it is laminated and turned into reconstituted tobacco. However, this process do not consumes all the waste produced. The characterization of tobacco stems showed high amounts of hot water extractives and low lignin contents. Aiming to reuse, tobacco stems were submitted to soda-anthraquinone pulping by steam explosion to obtain cellulose nanofibers. Statistical analysis was employed to determine the optimum conditions for pulping process. The independent variables tested were active alkali and severity index. Kappa number and raw yield were evaluated as dependent variables. Time of 6.8 minutes at 175 °C (expressed as severity index) combined with 16.25% of active alkali, was statistically defined as the optimum pulping condition. The pulps obtained in optimum condition had good fibrillation and extraction of about 50% of lignin. After bleaching, these pulps were refined in a Masuko Sangyo MKCA6-2 grinder using specific energy of up to 5067 kWh/ton for nanocelulose production. For comparative purposes, eucalyptus kraft pulp was refined in the same conditions. Tobacco stems pulp presented gel-like behavior after 1.5 hours of refining, while eucalyptus kraft pulp took 3 hours to present this behavior. For 2 hours of refining, FE-SEM analysis showed greater levels of nanofibers for tobacco stems pulp than for eucalyptus kraft pulp. In these conditions, some intact fibers were observed for both pulps. For 4 hours of refining tobacco stems pulp revealed high fibrillation and eucalyptus pulp still had undamaged fibers. Thermal analysis (TGA), infrared spectra (FTIR) and X-ray (XRD) were performed in order to characterize the raw material and the final product. After analisys of all data obtained in the study, it was concluded that production of cellulose nanofibers from tobacco stems may be an important alternative for the reuse of these residues.

No description available.

O fornecimento e o acesso à água potável é um dos grandes desafios deste século. Nesta perspectiva, o rápido avanço da Nanotecnologia tem contribuído significativamente para o desenvolvimento e a produção de nanomateriais, objetivando melhorar o desempenho e a eficiência dos processos de descontaminação da água. Desse modo, o presente trabalho teve por objetivo preparar e caracterizar filmes automontados de poli(hidrocloreto de alilamina) (PAH) e poli(ácido acrílico) (PAA) contendo nanopartículas de prata (AgNPs) e de cobre (CuNPs), visando sua posterior aplicação no tratamento terciário de efluentes industriais para reuso. As AgNPs e CuNPs foram sintetizadas por meio da (i) redução de sais de prata e de cobre (II) em meio aquoso, com posterior incorporação das mesmas nos filmes finos de PAH/PAA, e (ii) pela irradiação direta dos filmes finos de PAH/PAA com luz ultravioleta (UV), após a imersão dos mesmos em soluções salinas de prata e cobre (II). Após a automontagem, os filmes foram caracterizados por meio de diferentes técnicas instrumentais, incluindo a espectroscopia de absorção molecular na região do ultravioleta e visível (UV-Vis), a espectroscopia de emissão óptica por descarga luminescente (GD-OES), a microscopia de força atômica (AFM), a microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG), a espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), a espectrometria de emissão óptica com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP-OES) e a microscopia eletrônica de transmissão (MET). De maneira geral, os espectros de UV-Vis e GD-OES comprovaram a incorporação/formação de AgNPs e de CuNPs/óxido de cobre (II) nos filmes finos desse trabalho. Os testes realizados com o efluente industrial evidenciaram que todos os filmes desenvolvidos apresentaram atividade bactericida frente a coliformes totais, com variação de 14 a 100% em termos de inibição. Os filmes contendo AgNPs, por sua vez, apresentaram atividade bactericida 5% superior, quando comparados aos filmes contendo CuNPs. Além disso, os filmes preparados a partir da irradiação direta com luz UV apresentaram a maior eficiência inibitória (superior a 90%) e, dessa forma, foram avaliados em função da variação da concentração do sal precursor. De maneira geral, observou-se através da caracterização por MEV-FEG e MET que a alteração na concentração do sal promoveu uma variação em termos de tamanho das nanopartículas incorporadas aos filmes (10-250 nm para as AgNPs e 10-170 nm para as CuNPs). O tratamento do efluente industrial para reuso com os filmes obtidos pelo método (ii), por sua vez, reduziu de 91 a 100% a contagem total de coliformes presentes no efluente industrial bruto (sem tratamento), sendo que o filme obtido na concentração 0,1098 mmol/L de Ag+ foi o material com maior eficácia. Finalmente, considerando-se a facilidade de aplicação, o baixo impacto ambiental, e a ação inibidora satisfatória, os filmes desenvolvidos neste trabalho apresentam um grande potencial para serem utilizados como auxiliares no tratamento terciário de efluentes industriais. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, CAPES / The supply and access to drinking water is one of the great challenges of this century. In this perspective, the rapid advancement of Nanotechnology has contributed significantly to the development and production of nanomaterials, aiming to improve the performance and efficiency of water decontamination processes. Thus, the main goal of this work was to prepare and characterize self-assembled thin films of poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(acrylic acid) (PAA) containing silver nanoparticles (AgNPs) and copper (CuNPs) for their subsequent application in the tertiary treatment of industrial effluents for reuse. The AgNPs and CuNPs were synthesized by (i) reducing silver and copper (II) salts in aqueous medium, with subsequent incorporation in PAH/PAA thin films, and (ii) by direct irradiation of the PAH/PAA thin films with ultraviolet (UV) light after immersion in silver and copper (II) salt solutions. After self-assembling, the thin films were characterized by different instrumental techniques, including ultraviolet and visible (UV-Vis) molecular absorption spectroscopy, glow discharge optical emission spectroscopy (GD-OES), atomic force microscopy (AFM), field emission scanning electron microscopy (FESEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), inductively coupled argon plasma optical emission spectroscopy (ICP-OES) and transmission electron microscopy (TEM). In general, the UV-Vis and GD-OES spectra confirmed the incorporation/formation of AgNPs and CuNPs/copper (II) oxide in the thin films. The tests carried out with the industrial effluent showed that all the films developed presented bactericidal activity against total coliforms, ranging from 14 to 100% in terms of inhibition. The films containing AgNPs, by other hand, presented bactericidal activity 5% higher when compared to the films containing CuNPs. In addition, the films prepared from direct irradiation with UV light showed the highest inhibitory efficiency (greater than 90%) and, therefore, were evaluated as a function of the variation of the precursor salt concentration. In general, it was observed through the characterization by FESEM and TEM that the change in salt concentration promoted a variation in terms of size incorporated into the films (10-250 nm for AgNPs and 10-170 nm for CuNPs). The treatment of the industrial effluent for reuse with the films obtained by method (ii), in turn, reduced the total count of coliforms present in the raw industrial effluent (untreated) from 91 to 100%, being that the film obtained at the concentration 0.1098 mmol/L Ag+ was the most efficient material. Finally, considering the ease of application, the low environmental impact, and the satisfactory inhibitory action, the films developed in this work present a great potential to be used as auxiliaries in the tertiary treatment of industrial effluents.

No description available.

Levando-se em consideração a importância econômica que a indústria sucroalcooleira e do biodiesel representam para o Brasil, bem como a posição de destaque do país neste cenário econômico mundial, uma gestão adequada do efluente gerado pelas indústrias torna-se fundamental. A fim de minimizar os impactos ambientais associados, tendo em vista que um litro de etanol produzido gera até quinze litros de vinhoto e que cada tonelada de biodiesel gera cem quilos de glicerol, tecnologias disponíveis podem ser utilizadas, como no caso de processos anaeróbios. Este estudo avaliou doze experimentos em processo anaeróbio em escala laboratorial utilizando efluente de vinhoto e glicerol pós tratamento por processo de acidogênese, oriundo da indústria sucroalcooleira e do biodiesel. Foram determinados parâmetros de produção de metano, entre outros aspectos. Os três reatores dos quatro experimentos que apresentaram resultados mais significativos em termos de produção de metano no período de tempo monitorado, utilizando somente vinhoto residual, foram o V4.3, V2.3 e o V3.3, em volumes de 6.241 mL, 6.087 mL e 4.845 mL, respectivamente. Já nos experimentos utilizando também glicerol, os resultados apresentaram produções máximas de metano de 8.687 mL, 7.990 mL e 6.640 mL, para relações de proporções de vinhoto e glicerol de 80/20, 60/40 e 20/80, respectivamente. / Taking into account the economic importance that the sugar-alcohol industry and biodiesel represent for Brazil, as well as the country's leading position in this world economic scenario, adequate management of the effluent generated by the industries becomes fundamental. In order to minimize the associated environmental impacts, given that one liter of ethanol produced generates up to fifteen liters of vinasse and that each ton of biodiesel generates one hundred kilos of glycerol, available technologies can be used, as in the case of anaerobic processes. This study evaluated twelve experiments in anaerobic process in laboratory scale using effluent of vinasse and glycerol post treatment by acidogenesis process, coming from the sugar-alcohol industry and biodiesel. Methane production parameters were determined, among other aspects. The three reactors of the four experiments that presented the most significant results in terms of methane production in the monitored time period, using only residual vinasse, were V4.3, V2.3 and V3.3, in volumes of 6,241 mL, 6,087 mL and 4,845 mL, respectively. In the experiments using also glycerol, the results presented maximum methane yields of 8,687 mL, 7,990 mL and 6,640 mL, for vinasse and glycerol ratios of 80/20, 60/40 and 20/80, respectively.