As microalgas vêm despertando interesse no meio acadêmico e industrial, uma vez que apresentam elevado potencial biológico. A filtração e a coagulação são os métodos de concentração de biomassa que apresentam menor consumo energético. Como uma tecnologia emergente, a osmose direta tem mostrado grandes avanços e atraído crescente interesse na geração de energia, processamento de alimentos, entre outros. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é buscar alternativas de colheita de microalgas para a extração de carotenoides e lipídeos que associem baixo consumo energético, biodegradabilidade e garantia de integridade das células algais. Na primeira etapa foi realizada a pré-concentração da biomassa por coagulação, onde se analisou a eficiência de seis biopolímeros catiônicos diferentes: quitosana, nano-quitosana, três espécies de tanino e amido de batata. O amido catiônico, apesar de apresentar um grau de substituição de 0,00167, foi considerado ineficaz. Para a quitosana, as melhores condições foram: dosagem de 30 mg L-1, pH 7,5, tempo de 40 min de mistura e velocidade de 30 rpm. Para a nano-quitosana, dosagem de 20 mg L-1, pH 8,0, tempo de 20 min de mistura, velocidade de 30 rpm e tempo de sedimentação de 5 min. O extrato de tanino puro foi considerado ineficaz. Para o tanino catiônico, foi considerada ideal a dosagem de 110 mg L-1, não sendo necessário o ajuste de pH, tempo de 5 min de mistura e velocidade de 30 rpm. E o tanino sulfitado com uma dosagem de 80 mg L-1, sem necessidade de ajuste de pH, 5 min de mistura, velocidade de 30 rpm e sedimentação de 60 min. Na segunda etapa foi avaliada a filtração por osmose direta. A avaliação dos fluxos obtidos antes e após os experimentos de filtração mostrou que os mesmos não causaram modificações na membrana e a ocorrência de fouling não interferiu no processo. A quitosana obteve um aumento de fluxo de aproximadamente 2,8 ×, o tanino catiônico de 1,35 × e o tanino sulfitado de 1,31 ×. A nano-quitosana não apresentou aumento de fluxo. O processo combinado não apresentou alterações no teor de carotenoides totais nem no teor de lipídeos totais. As pré-concentrações com nano-quitosana e com tanino catiônico mostraram maior redução na energia de ligação, apresentando assim menor energia necessária para secagem nas etapas subsequentes. / Microalgae have attracted interest in academic community and industry, since they have great biological potential. Filtration and coagulation are the methods of biomass concentration that have the lowest energy consumption. As an emerging technology, forward osmosis has shown great progress and attracted growing interest in power generation, food processing, among others. Within this context, the main objective of this work is to seek alternatives for microalgae harvesting to carotenoid and lipids extraction that combine low energy consumption, biodegradability and integrity assurance of algal cells. In the first step, pre-concentration of biomass was performed by coagulation, where the effectiveness of six different cationic biopolymers was analyzed: chitosan, nano-chitosan, three species of tannin and potato starch. The cationic starch, despite having a degree of substitution of 0.00167 was considered ineffective. For chitosan, the best conditions were: dosage of 30 mg L-1, pH 7.5, mixing time of 40 min and stirrer speed of 30 rpm. For nano-chitosan, dosage of 20 mg L-1, pH 8.0, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 5 min. The extract of pure tannin was deemed ineffective. For cationic tannin, the dosage of 110 mg L-1 was considered ideal, pH adjustment is not necessary, mixing time of 5 min and stirrer speed of 30 rpm. And for sulfited tannin, dosage of 80 mg L-1, without pH adjustment, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 60 min. The evaluation of flows before and after the filtration tests showed that they didn’t cause changes in membrane and the occurrence of fouling didn’t interfere in the process. Chitosan obtained an increase of approximately 2.8 ×, cationic tannin of 1.35 × and sulfited tannin of 1.31 ×. Nano-chitosan didn’t show flow increase. The combined process showed no changes in carotenoid and lipid content. The pre-concentration with nano-chitosan e cationic tannin showed greater reduction in binding energy, thus presenting less energy for drying in subsequent steps.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:00:37Z : No. of bitstreams: 1 138193.pdf: 2882745 bytes, checksum: 257fb58da3c7cafbf4c726565939a7b0 (MD5)

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-08-15T04:10:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 347149.pdf: 23434040 bytes, checksum: 64343c1451b32582fef5a9ddc4f2eb17 (MD5) Previous issue date: 2017 / Na fabricação de concreto autoadensável (CAA), é necessária grande parcela de finos para promover estabilidade na mistura. Atualmente, o fíler calcário é o único material fino inerte efetivamente empregado em CAA. Fílers de outras origens mineralógicas foram pouco investigados para essa aplicação, e a utilização desse subproduto em pedreiras é um grande problema em relação aos aspectos de armazenamento, poluição ambiental e riscos para a saúde. Nesta tese, foi estudado o emprego de fílers de britagem de origem diabásica e gnáissica em substituição ao fíler calcário em misturas cimentícias. Foram analisadas as propriedades das partículas e a interação delas em pastas e em CAA. A forma das partículas obtidas em imagem de MEV, adsorção superficial, distribuição granulométrica e mineralogia dos fílers de britagem foram analisadas como fatores influentes na hidratação do cimento, reologia e cinética de floculação de pastas. Além disso, foram investigadas a reologia e as propriedades no estado endurecido do CAA: resistência mecânica, módulo de elasticidade e qualidade superficial de peças pré-moldadas. Com esse estudo, pôde-se concluir que a presença dos diferentes tipos de fílers de britagem altera as propriedades físicas e mecânicas das misturas, além de intervir na cinética de reação do cimento. Os fílers diabásicos e gnáissicos apresentam a forma das partículas mais lamelares e maior adsorção do que o fíler calcário. No entanto, essas características desfavoráveis puderam ser compensadas pelo uso de maior teor de aditivo superplastificante, sendo possível produzir misturas com parâmetros reológicos similares àquelas contendo fíler calcário. Em relação à floculação, os ensaios de FBRM (Focused Beam Reflectance Measurement) indicaram que a presença de partículas de gnaisse conduz à menor tendência de aglomeração nas misturas, enquanto que o fíler calcário aumenta essa tendência. Concretos contendo fílers diabásico e gnáissico conduziram a maiores módulos de elasticidade, resistência à tração e resistência à compressão (cerca de 20% superior) quando comparados aos concretos contendo fíler calcário. Dessa forma, os resultados mostraram que fílers de origem diabásica e gnáissica podem ser utilizados com sucesso na fabricação de CAA, com potencial inovador para melhorar a sustentabilidade na construção civil.<br> / Abstract : In the manufacture of self-compacting concrete (SCC) a large amount of fines is required to promote mixture stability. Nowadays, limestone is the only inert fine material effectively used in SCC. Few or no studies have been conducted on other rock types for this application. In quarries, the utilization of byproducts of stone crushers is a big problem from the aspects of storage, environmental pollution and health hazards. In this work, the effects of limestone filler, diabasic, and gneissic quarry powder on the properties of fresh cement pastes and SCC were investigated. The shape of the particles obtained by SEM, surface adsorption, particle size distribution and mineralogy were evaluated by rheological methods and flocculation kinetics. In addition, properties in the hardened state of SCC were investigated: mechanical strength, elastic modulus and surface quality of precast elements. It can be concluded that the presence of the different types of quarry dusts alters the physical and mechanical properties of the mixtures, besides intervening in the cement hydration. Diabasic and gneissic quarry-dusts have less rounded particles and higher adsorption than the limestone filler. However, these unfavorable characteristics could be compensated by the use of higher superplasticizer admixture content, and it was possible to produce mixtures with rheological parameters very similar to those containing limestone filler. About flocculation, the presence of gneissic particles led to a lower agglomeration tendency, whereas limestone filler increased this tendency. SCC containing diabasic and gneissic powder showed higher compressive strength (20% higher) and elastic modulus than SCC containing limestone filler. It was found that diabasic and gneissic quarry powders could be used successfully for producing SCC, with innovative potential to improve sustainability in construction.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-10-31T03:17:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348410.pdf: 4164460 bytes, checksum: 779311a4a5b43688133888a23cfbdffd (MD5) Previous issue date: 2017 / Dentre os vários métodos para produção de fibrocimento, o processo Hatschek é o mais utilizado mundialmente na fabricação de produtos para construção civil. Algumas dificuldades ao processo estão associadas à capacidade de retenção de sólidos nos tamises, especialmente às partículas mais finas, e, principalmente pela substituição do amianto crisotila por outras fibras sintéticas e naturais. Por ser um circuito de água fechado, a água que retorna ao processo juntamente com essas partículas mais finas ou não floculadas altera continuamente a proporção dos insumos, bem como o empacotamento das partículas e, consequentemente, o desempenho no estado fresco e endurecido. Para aumentar a eficiência de retenção de sólidos nos tamises, uma das medidas adotadas é a utilização de polímeros floculantes, sendo a poliacrilamida aniônica a mais utilizada, mas que, dependendo do teor pode reduzir o desempenho mecânico. A presente dissertação buscou determinar um floculante com desempenho superior, o ponto de dosagem ótimo e as variações existentes pelo uso de fibras de PP ou PVA na composição da suspensão de sólidos para otimização da produção de fibrocimento. Além disso, em função da escassez de literatura sobre este assunto, efetuou-se também uma busca bibliográfica para fundamentação e contribuição com o meio acadêmico e industrial. De tal forma, foram realizadas as caracterizações das matérias-primas, executaram-se estudos de diversos floculantes em laboratório, bem como foram conduzidos testes em máquina Hatschek piloto. Os resultados mostraram uma inter-relacão entre os estudos de floculação realizados em laboratório e os resultados pela produção de fibrocimento em máquina Hatschek piloto. Verificou-se que os produtos com fibras de PP que tiveram o melhor desempenho mostraram uma maior necessidade de dosagem de floculante atingindo 272 ppm. Além disso, esses produtos tiveram melhor desempenho utilizando floculante com menor carga aniônica (20%) e maior massa molar (1,65 x 107 g/mol) do que os produtos que contêm fibras de PVA. A formulação com fibras de PVA necessitou dosagem de 224 ppm e teve melhor comportamento utilizando polímero floculante com carga aniônica maior (38%) e massa molar menor (1,50 x 107 g/mol).<br> / Abstract : Among the several fibre cement production processes, the Hatschek Process is worldwide the most used one on the manufacture of products for civil construction. Some difficulties concerning to the process are related to the solid retention ability on the sieves, specially the finer particles and, particularly, because the substitution of chrysotile asbestos fibers by other synthetic and natural fibers. Because its closed water circuit, the water which returns to the process, together with fine or non properly flocculated particles, it takes place a continuous change on the proportion of the mix components as well as on the particles packing and, as a consequence, on the behavior of the fresh and hardened products. In order to increase the solids retention efficiency on the sieves, one of the measures to be adopted is the usage of flocculant polymers, besides, the anionic polyacrylamide is the most commonly used one but, on the other hand, on depending on its amount, it can lead to the decrease of the mechanical performance. The current dissertation looked for to determine such a flocculant with a superior performance, the optimized consumption rate and the variations due to the use of PP or PVA fibers on the composition of the solids suspension for the optimization of fibre cement manufacture. Moreover, due to the lack of technical literature on this field, bibliographic search has also been done towards the substantiation and consequent contribution to academic and industrial means. Thus, it has been carried out the raw materials characterization, it has also been done studies on several flocculants on the laboratory as well as the production tests using a pilot Hatschek machine. The results showed an interrelationship between the flocculation studies made on the laboratory and the results obtained by the fibre cement production carried out on the pilot Hatschek machine. It has been verified that the products reinforced with PP fibers which had the better performance showed a higher need in terms of flocculant dosage (272 ppm). Moreover, these products had better results using flocculants with lower anionic charge (20%) as well as with higher molecular weight (1,65 x 107 g/mol) in comparison with the products containing PVA fibers. The formulation with PVA fibers has demanded lower dosage (224 ppm) and had better performance using flocculant with higher anionic charge (38%) and lower molecular weight (1,50 x 107 g/mol).

As microalgas vêm despertando interesse no meio acadêmico e industrial, uma vez que apresentam elevado potencial biológico. A filtração e a coagulação são os métodos de concentração de biomassa que apresentam menor consumo energético. Como uma tecnologia emergente, a osmose direta tem mostrado grandes avanços e atraído crescente interesse na geração de energia, processamento de alimentos, entre outros. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é buscar alternativas de colheita de microalgas para a extração de carotenoides e lipídeos que associem baixo consumo energético, biodegradabilidade e garantia de integridade das células algais. Na primeira etapa foi realizada a pré-concentração da biomassa por coagulação, onde se analisou a eficiência de seis biopolímeros catiônicos diferentes: quitosana, nano-quitosana, três espécies de tanino e amido de batata. O amido catiônico, apesar de apresentar um grau de substituição de 0,00167, foi considerado ineficaz. Para a quitosana, as melhores condições foram: dosagem de 30 mg L-1, pH 7,5, tempo de 40 min de mistura e velocidade de 30 rpm. Para a nano-quitosana, dosagem de 20 mg L-1, pH 8,0, tempo de 20 min de mistura, velocidade de 30 rpm e tempo de sedimentação de 5 min. O extrato de tanino puro foi considerado ineficaz. Para o tanino catiônico, foi considerada ideal a dosagem de 110 mg L-1, não sendo necessário o ajuste de pH, tempo de 5 min de mistura e velocidade de 30 rpm. E o tanino sulfitado com uma dosagem de 80 mg L-1, sem necessidade de ajuste de pH, 5 min de mistura, velocidade de 30 rpm e sedimentação de 60 min. Na segunda etapa foi avaliada a filtração por osmose direta. A avaliação dos fluxos obtidos antes e após os experimentos de filtração mostrou que os mesmos não causaram modificações na membrana e a ocorrência de fouling não interferiu no processo. A quitosana obteve um aumento de fluxo de aproximadamente 2,8 ×, o tanino catiônico de 1,35 × e o tanino sulfitado de 1,31 ×. A nano-quitosana não apresentou aumento de fluxo. O processo combinado não apresentou alterações no teor de carotenoides totais nem no teor de lipídeos totais. As pré-concentrações com nano-quitosana e com tanino catiônico mostraram maior redução na energia de ligação, apresentando assim menor energia necessária para secagem nas etapas subsequentes. / Microalgae have attracted interest in academic community and industry, since they have great biological potential. Filtration and coagulation are the methods of biomass concentration that have the lowest energy consumption. As an emerging technology, forward osmosis has shown great progress and attracted growing interest in power generation, food processing, among others. Within this context, the main objective of this work is to seek alternatives for microalgae harvesting to carotenoid and lipids extraction that combine low energy consumption, biodegradability and integrity assurance of algal cells. In the first step, pre-concentration of biomass was performed by coagulation, where the effectiveness of six different cationic biopolymers was analyzed: chitosan, nano-chitosan, three species of tannin and potato starch. The cationic starch, despite having a degree of substitution of 0.00167 was considered ineffective. For chitosan, the best conditions were: dosage of 30 mg L-1, pH 7.5, mixing time of 40 min and stirrer speed of 30 rpm. For nano-chitosan, dosage of 20 mg L-1, pH 8.0, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 5 min. The extract of pure tannin was deemed ineffective. For cationic tannin, the dosage of 110 mg L-1 was considered ideal, pH adjustment is not necessary, mixing time of 5 min and stirrer speed of 30 rpm. And for sulfited tannin, dosage of 80 mg L-1, without pH adjustment, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 60 min. The evaluation of flows before and after the filtration tests showed that they didn’t cause changes in membrane and the occurrence of fouling didn’t interfere in the process. Chitosan obtained an increase of approximately 2.8 ×, cationic tannin of 1.35 × and sulfited tannin of 1.31 ×. Nano-chitosan didn’t show flow increase. The combined process showed no changes in carotenoid and lipid content. The pre-concentration with nano-chitosan e cationic tannin showed greater reduction in binding energy, thus presenting less energy for drying in subsequent steps.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho utilizou-se como coagulante argila pertencente à família das montmoriloníticas, denominada comercialmente de Agefloc. A análise

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-30Bitstream added on 2014-06-13T20:35:53Z : No. of bitstreams: 1 rosa_h_me_rcla.pdf: 518038 bytes, checksum: 7164c25e5c6edcbdfe45e7d510c0cc68 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Durante a de fermentação alcoólica industrial, contaminações são comuns no meio fermentativo, causadas por bactérias e/ou leveduras selvagens. Um dos principais problemas devido a contaminações microbianas é a floculação das leveduras, responsável por dificuldades operacionais na indústria e implicações econômicas. A floculação pode ser resolvida por um tratamento enzimático à base de proteases, que agem na parede celular da levedura, substituindo o tratamento convencional, que emprega ácido sulfúrico. No entanto, o tratamento enzimático é economicamente inviável para a aplicação industrial. Para reduzir esses custos, o presente trabalho estudou duas técnicas para reutilizar a atividade catalítica da papaína. A primeira foi baseada na recuperação da enzima livre pela centrifugação da suspensão de leveduras. A segunda foi a imobilização da enzima nos suportes quitina e bagaço de cana (celulose). A enzima foi imobilizada em quitina tratada ou não com glutaraldeído, empregando diferentes concentrações de polietilenoimina, perfazendo 6 diferentes protocolos de imobilização em quitina. A imobilização em bagaço de cana foi efetuada pela ativação da celulose com ácido periódico. A quantidade de proteína imobilizada e os rendimentos da atividade da enzima imobilizada foram muito baixos nas técnicas de imobilização. A atividade específica da enzima imobilizada, no entanto, foi satisfatória em algumas imobilizações, com exceção daquelas que utilizaram suporte tratado com glutaraldeído, mostrando o efeito negativo desse reagente sobre a papaína e a importância do aprimoramento dessa técnica. A suspensão de leveduras tratada com papaína livre foi centrifugada e esse processo foi realizado 14 vezes, usando a mesma papaína recuperada. O uso de SDS nesse processo para potencializar a desfloculação celular... / During the industrial alcoholic fermentation contaminations are common due to bacterium and/or wild yeasts in the wort. One of the principal problems due to microbial contaminations is the yeasts flocculation, responsible by industrial operational difficulties and economic implications. The flocculation can be solved by protease enzymatic treatment, which acts on the yeast cellular wall, changing the conventional treatment, which employs sulfuric acid. However, the enzymatic treatment is economically impracticable for industrial application. In order to reduce these costs, this work studied two techniques to reuse the catalytic activity of papain. The first one was based on the free enzyme recuperation by yeast suspension centrifugation. The second one was the enzyme immobilization on chitin and sugar cane bagasse (cellulose) supports. The enzyme was immobilized on treated or nontreated chitin with glutaraldehyde, using different concentrations of polyethylenimine, resulting in 6 different immobilization techniques on chitin. The immobilization on cane bagasse was made by cellulose activation with periodic acid. The quantity of immobilized protein and its activity yields were very low in the immobilization techniques. Nevertheless, the specific activity of the immobilized enzyme was satisfactory in several immobilizations, except those which have used treated-support with glutaraldehyde, showing the negative effect of this reagent on papain and the importance of improvement of this technique. The yeast suspension treated with free papain in solution was centrifuged and this process was done 14 times, using the same recovered papain. The use of SDS in this process to improve the cell deflocculation wasn’t efficient. The yeast cell suspension centrifugation after free-enzyme treatment must be studied to industrial purposes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-04-08Bitstream added on 2014-06-13T19:59:02Z : No. of bitstreams: 1 cestari_jl_me_ilha.pdf: 749272 bytes, checksum: 806535e7789d2b8561b9f26df18476ef (MD5) / Utilizando-se um floculador mecanizado com quatro câmaras foram realizados ensaios hidrodinâmicos com o traçador cloreto de sódio obtendo-se curvas de distribuição dos tempos de residência (DTR) e os tempos de residência médios para os tempos de residência teórico de 29,54 min, 22,15 min e 14,77 min respectivamente para o floculador operando com 04, 03 e 02 câmaras. Entre as câmaras de floculação havia quatro diferentes posições de passagens, sendo duas em cima “D” e “E” (respectivamente Direita superior e Esquerda superior) e duas embaixo “d” e “e” (respectivamente direita inferior e esquerda inferior). Levando-se em consideração que a entrada de água era realizada na passagem “e”, foram combinadas quatro configurações de passagem para floculador de 04 câmaras (eEeEe , eDeDe , edede e eeeee) e uma quinta empregando-se anteparos (e/e/e/e/e). As mesmas configurações foram estendidas ao floculador operando com 03 e 02 câmaras. Procurou-se avaliar nos floculadores, operando sob as diferentes configurações de passagem apresentadas acima, a magnitude dos efeitos dos curtos-circuitos de acordo com os estudos pré- definidos. Tais estudos combinaram o sentido de rotação dos agitadores (sentido alternado e mesmo sentido de rotação ao longo das câmaras) com a constância ou a variação do gradiente de floculação, além de um estudo com os agitadores desligados. Observou-se, após a análise das curvas DTR, que as configurações edede e e/e/e/e/e para floculador de 04 câmaras, estendidas aos floculadores de 03 e 02 câmaras, apresentaram menor incidência de curtos-circuitos que a configuração eEeEe. A colocação do anteparo que gerou a configuração e/e/e/e/e para floculador de 04 câmaras, estendida aos floculadores de 03 e 02 câmaras, mostrou-se uma alternativa... / Using a mechanical flocculator with four flocculation chambers, hydrodynamic tests were conducted using sodium chloride as a tracer resulting in curves of the residence time distribution (RTD) and the mean residence times for the theoretical residence time of 29.54 min, 22.15 min and 14.77 minutes, respectively for the flocculator with 04, 03 and 02 chambers. Between the flocculation chambers had four different positions of passages, two on top D and E (respectively upper right and upper left) and two down d and e (respectively lower right and lower left). Taking into account that the entry of water has always been held in the lower left passage “e” for the flocculator with 04 chambers, four different configurations were combined (eEeEe, eDeDe, edede and eeeee) and a fifth employing shields (e/e/e/e/e). The same settings were extended to the flocculator operating with three and two chambers. Was evaluated in flocculation unit, operating under the different configurations of passage, the magnitude of the effects of short circuits according to the studies previously defined. These studies combined the direction of rotation of the agitator with the velocity gradient and a study of the rioters off. Was observed after analysis of the curves RTD, that the settings edede and e/e/e/e/e to flocculators of 04, 03 and 02 chambers, showed a lower incidence of short-circuits that configuration eEeEe. The placement of the bulkhead, which generated the configuration e/e/e/e/e, showcases itself as an efficient alternative only in the absence of agitation, promoted by agitators. Flocculator with 04 chambers, one does not notice the influence of parameters direction of the agitator and the constancy or variation of velocity gradient on the RTD

As microalgas vêm despertando interesse no meio acadêmico e industrial, uma vez que apresentam elevado potencial biológico. A filtração e a coagulação são os métodos de concentração de biomassa que apresentam menor consumo energético. Como uma tecnologia emergente, a osmose direta tem mostrado grandes avanços e atraído crescente interesse na geração de energia, processamento de alimentos, entre outros. Dentro deste contexto, o objetivo deste trabalho é buscar alternativas de colheita de microalgas para a extração de carotenoides e lipídeos que associem baixo consumo energético, biodegradabilidade e garantia de integridade das células algais. Na primeira etapa foi realizada a pré-concentração da biomassa por coagulação, onde se analisou a eficiência de seis biopolímeros catiônicos diferentes: quitosana, nano-quitosana, três espécies de tanino e amido de batata. O amido catiônico, apesar de apresentar um grau de substituição de 0,00167, foi considerado ineficaz. Para a quitosana, as melhores condições foram: dosagem de 30 mg L-1, pH 7,5, tempo de 40 min de mistura e velocidade de 30 rpm. Para a nano-quitosana, dosagem de 20 mg L-1, pH 8,0, tempo de 20 min de mistura, velocidade de 30 rpm e tempo de sedimentação de 5 min. O extrato de tanino puro foi considerado ineficaz. Para o tanino catiônico, foi considerada ideal a dosagem de 110 mg L-1, não sendo necessário o ajuste de pH, tempo de 5 min de mistura e velocidade de 30 rpm. E o tanino sulfitado com uma dosagem de 80 mg L-1, sem necessidade de ajuste de pH, 5 min de mistura, velocidade de 30 rpm e sedimentação de 60 min. Na segunda etapa foi avaliada a filtração por osmose direta. A avaliação dos fluxos obtidos antes e após os experimentos de filtração mostrou que os mesmos não causaram modificações na membrana e a ocorrência de fouling não interferiu no processo. A quitosana obteve um aumento de fluxo de aproximadamente 2,8 ×, o tanino catiônico de 1,35 × e o tanino sulfitado de 1,31 ×. A nano-quitosana não apresentou aumento de fluxo. O processo combinado não apresentou alterações no teor de carotenoides totais nem no teor de lipídeos totais. As pré-concentrações com nano-quitosana e com tanino catiônico mostraram maior redução na energia de ligação, apresentando assim menor energia necessária para secagem nas etapas subsequentes. / Microalgae have attracted interest in academic community and industry, since they have great biological potential. Filtration and coagulation are the methods of biomass concentration that have the lowest energy consumption. As an emerging technology, forward osmosis has shown great progress and attracted growing interest in power generation, food processing, among others. Within this context, the main objective of this work is to seek alternatives for microalgae harvesting to carotenoid and lipids extraction that combine low energy consumption, biodegradability and integrity assurance of algal cells. In the first step, pre-concentration of biomass was performed by coagulation, where the effectiveness of six different cationic biopolymers was analyzed: chitosan, nano-chitosan, three species of tannin and potato starch. The cationic starch, despite having a degree of substitution of 0.00167 was considered ineffective. For chitosan, the best conditions were: dosage of 30 mg L-1, pH 7.5, mixing time of 40 min and stirrer speed of 30 rpm. For nano-chitosan, dosage of 20 mg L-1, pH 8.0, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 5 min. The extract of pure tannin was deemed ineffective. For cationic tannin, the dosage of 110 mg L-1 was considered ideal, pH adjustment is not necessary, mixing time of 5 min and stirrer speed of 30 rpm. And for sulfited tannin, dosage of 80 mg L-1, without pH adjustment, mixing time of 20 min, stirrer speed of 30 rpm and sedimentation time of 60 min. The evaluation of flows before and after the filtration tests showed that they didn’t cause changes in membrane and the occurrence of fouling didn’t interfere in the process. Chitosan obtained an increase of approximately 2.8 ×, cationic tannin of 1.35 × and sulfited tannin of 1.31 ×. Nano-chitosan didn’t show flow increase. The combined process showed no changes in carotenoid and lipid content. The pre-concentration with nano-chitosan e cationic tannin showed greater reduction in binding energy, thus presenting less energy for drying in subsequent steps.

Orientador : Carlos Gomes da Nave Mendes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-07-27T22:07:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ramos_RenataOttina_M.pdf: 5547756 bytes, checksum: e82e287a4f2b4e8317d2114c9a040ebc (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: O presente apresenta uma solução alternativa de tratamento de águas de abastecimento, a partir do emprego da floculação em meio poroso, também denominada por floculação estática ou laminar, em função da configuração dos reatores hidráulicos de floculação e do fluxo que os atravessa. Desta forma, objetiva-se reduzir o tempo de floculação com perspectiva de redução do custo de implantação e operação de ET As convencionais. Para tanto, propos-se a investigação de reatores preenchidos com feixes de tubulações de PVC rígido soldável, alternativos aos convencionais, cujo desempenho, foi comparativamente analisado frente a reatores preenchidos com pedregulho. Foram realizados ensaios com taxa de aplicação superficial de 60, 90, 120, 150 e 180 m3jm2dia a fim de determinar as condições operacionais, tendo em vista o período de floculação, a evolução da perda de carga e condições de acúmulo de lodo no seu interior, utilizando-se água natural, coagulada com cloreto férrico / Abstract: The present work aims at to present an alternative solution of supplying wahandling, from the job of the flocculation in porous way, also called for static or lamir flocculation, as function of the pattern of hydraulic reactors of flocculation and it streé that crosses them. Of this form, objective to reduce the time of flocculation w perspective of reduction of the implantation cost and conventional operation of ET As. For in such a way, an inquiry has been proposed of reactors filled with beams pipe of weldable rigid PVC, whose performance, was compared and analyzed w reactors filled with pebble. Assays with rate of superficial application of 60, 90, 120, 1 and 180 m3/m2day had been carried through in order to determine the operatiol conditions, in view of the period of flocculation, the evolution of the loss of load a conditions of accumulation of sludge in its inward, using water, coagulate with fel chloride / Mestrado / Saneamento / Mestre em Engenharia Civil