Made available in DSpace on 2014-12-17T14:09:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FatimaRDF_TESE.pdf: 1276993 bytes, checksum: e49848d3c2dd72aa79cb38ebe1d84d84 (MD5) Previous issue date: 2012-11-26 / Since the beginning of the National Program for Production and Use of Biodiesel in Brazil, in 2004, different raw materials were evaluated for biodiesel production, trying to combine the agricultural diversity of the country to the desire to reduce production coasts. To determine the chemical composition of biodiesel produced from common vegetables oils, international methods have been used widely in Brazil. However, for analyzing biodiesel samples produced from some alternative raw materials analytical problems have been detected. That was the case of biodiesel from castor oil. Due the need to overcome these problems, new methodologies were developed using different chromatographic columns, standards and quantitative methods. The priority was simplifying the equipment configuration, realizing faster analyses, reducing the costs and facilitating the routine of biodiesel research and production laboratories. For quantifying free glycerin, the ethylene glycol was used in instead of 1,2,4-butanetriol, without loss of quality results. The ethylene glycol is a cheaper and easier standard. For methanol analyses the headspace was not used and the cost of the equipment used was lower. A detailed determination of the esters helped the deeper knowledge of the biodiesel composition. The report of the experiments and conclusions of the research that resulted in the development of alternative methods for quality control of the composition of the biodiesel produced in Brazil, a country with considerable variability of species in agriculture, are the goals of this thesis and are reported in the following pages / No Brasil, desde o in?cio do Programa Nacional de Produ??o e Uso do Biodiesel, em 2004, diversas mat?rias primas foram avaliadas para a sua produ??o, tentando aliar a diversidade agr?cola do pa?s ao desejo de diminuir os custos de produ??o. Para determinar a composi??o qu?mica de amostras de biodiesel produzidas a partir dos ?leos mais comuns, os m?todos internacionais t?m sido largamente utilizados no Brasil. Por?m, para an?lises de biodiesel produzido a partir de algumas mat?rias primas alternativas, alguns problemas anal?ticos foram detectados. Esse foi o caso do biodiesel de mamona. Devido ? necessidade de contornar esses problemas, novas metodologias foram desenvolvidas, utilizando colunas cromatogr?ficas, padr?es e diferentes m?todos para quantifica??o, privilegiando a sempre simplifica??o dos equipamentos, a realiza??o de an?lises mais r?pidas, diminuindo os custos e facilitando a rotina dos laborat?rios de pesquisas e de produ??o do biodiesel. No caso das an?lises para quantifica??o da glicerina livre, o etilenoglicol, padr?o muito mais barato e de f?cil aquisi??o, foi utilizado no lugar do 1,2,4-butanotriol, sem perda da qualidade dos resultados. Nas an?lises do metanol a n?o utiliza??o do headspace, diminuiu os custos do equipamento utilizado. A determina??o detalhada dos ?steres presentes ajudou o conhecimento mais profundo da composi??o de amostras de biodiesel provenientes de mat?rias primas alternativas. O relato dos experimentos e as conclus?es das pesquisas que resultaram no desenvolvimento de metodologias alternativas para controle de qualidade da composi??o do biodiesel produzido no Brasil, pa?s com enorme variabilidade de esp?cies na agricultura, s?o os objetivos dessa tese e est?o relatados nas p?ginas seguintes

Orientador: Antonio Carlos Dias Ângelo / Banca: Luiz Henrique Dall'Antonia / Banca: Joelma Perez / O Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi da Unesp / Resumo: Atualmente, as mudanças climáticas e a questão energética tem sido tema de grande interesse e discussões mundiais. Assim, um número crescente de novas tecnologias verdes tem sido propostas para transformar o modo como a energia é produzida, distribuída e consumida. Neste contexto, as células a combustível surgem como sistemas alternativos para a geração de energia elétrica. Porém, alguns desafios ainda precisam ser vencidos para sua utilização. Um dos principais desafios refere-se ao desenvolvimento de eletrocatalisadores que favoreçam a oxidação direta do combustível a 'CO IND. 2' e que sejam menos susceptíveis ao envenenamento por intermediários/produtos provenientes desta reação. Neste contexto, as fases intermetálicas ordenadas tem sido propostas como promissores materiais para aplicações em eletrocatálise, pois apresentam estabilidade físico-química, excelente capacidade de adsorção de combustíveis orgânicos e menor susceptibilidade ao bloqueio por intermediários e produtos de reação. O presente trabalho propõe o uso das fases intermetálicas ordenadas PtSn e AuSn como materiais eletrocatalisadores para a reação de oxidação do glicerol, em meio ácido e alcalino. As fases intermetálicas ordenadas foram sintetizadas a partir da fusão dos metais puros em um forno a arco voltaico, sob atmosfera de argônio, e posteriormente refundidos em um forno de indução térmica. Os materiais obtidos foram caracterizados fisicamente pelas técncas de Difração de Raios-X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Varredura com Energia Dispersiva de Raios-X (MEV-EDX), cujos resultados mostraram que a metodologia utilizada levou a obtenção dos materiais desejados. A avaliação da atividade eletrocatalítica das fases intermetálicas PtSn e AuSn frente a reação de oxidação do glicerol em eletrólito de 'H IND... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the climatic changes and the energy question have been subject of great interest and world-wide discussions. Thus, an increasing number of new green technologies has been proposed to transform the way as the energy is produced, distributed and consumed. In this context, the fuel cells appear as alternative systems for electric energy generation. One of the main challenges is in the eletrocatalysts development that favor the direct oxidation of 'CO IND. 2' fuel and that products proceeding from this reaction are less likely to the poisoning for intermediate products from this reaction. In this context, the ordered intermetallic phases have been proposed as promising materials for applications in electrocatalysis, therefore they present physicochemical stability, excellent organic fuels adsorption capacity and minor susceptibility to intermediate blocking and reaction products. In this direction, the present work considers the use of PtSn and AuSn ordered intermetallic phases as electrocatalysts material for glycerol oxidation reaction, in acid and alkaline medium. The ordered intermetallic phases have been synthecized from pure metals fusing in an electric-arc furnace, under argon atmosphere, and later melted in an induction furnace. The gotten materials have been physically characterized by X-Ray Diffraction (DRX) and Scanning Electron Microscopy with surface analysis by Energy Dispersive X-ray Spectrometry (MEV-EDX) techniques, which results have shown that the used methodology led to obtaining the desired materials. The electrocatalytic activity evaluation of the PtSn and AuSn intermetallic phases facing the reaction of glycerol oxidation in electrolyte 0,15 'H IND. 2''SO IND. 4' mol 'L POT. -1' and 0,15 NaOH mol 'L POT. -1' and 0,15 NaOh mol 'L POT. -1', was made using the cyclic voltammetry and cronoamperometry techniques. Through these assays, a catalytic... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The continuous decreasing of fuel fossil sources has been accelerating the seek for alternative energetic sources. The difficulty in consuming all glycerol produced, which is three times bigger than the demand, is the main concern around the biofuels process production. Given that this glycerol has different characteristics from the well consumed glycerol in the pharm business, such as color and impurities. Besides, there is a lack of defined standards in Brazil in the sense of how to dispose such product. However, alternative uses for glycerol (by-product from the biofuels production) will confirm the feasibility of the biodiesel process, particularly if we take into account its decentralized production. The glycerol steam reforming can yield up to 4 moles of H2 and 3 moles of CO per consumed mole of glycerol. In this work, the catalytic tests were performed with monometallic and bimetallic ruthenium and platinum catalyst in a tubular reactor with 30% wt of glycerol in the feed, using 6 and 20 pressures conditions. It was also carried out tests with 100 hours of reaction in order to verify its activity and stability. Along with the catalyst studies, the effects of temperature, feed flow and ruthenium particle size under monometallic and bimetallic catalyst were analyzed. Besides, it was also evaluated the reaction thermodynamics of glycerol steam reforming due to temperature, pressure and mass composition of glycerol over the production profiles of the most valuable products in the chemical equilibrium. Therefore, the objective of this work is to present the study of glycerol steam reforming employing different catalysts and under different operational conditions and evaluating its performances in the production of chemical products with high commercial value. / A redução das reservas de combustíveis fósseis tem acelerado o desenvolvimento de fontes alternativas de energia. A dificuldade de acomodação de uma oferta de glicerina quase três vezes maior que a demanda se agrava porque a glicerina resultante da produção de biodiesel tem características diferentes da que ´e utilizada na indústria de higiene, pois há impurezas e colorações diferentes, o que dificulta seu uso em fábricas de glicerina tradicional. Além disso, não há no Brasil legislação especifica sobre a forma de descarte dessa glicerina, apenas para efluentes industriais em geral. Portanto, alternativas de uso deste insumo são essenciais para conferir viabilidade ao processo, particularmente se considerarmos a sua produção tipicamente descentralizada. A reação catalítica de reforma a vapor do glicerol pode gerar estequiometricamente até 4 moles de H2 e 3 moles de CO por mol de glicerol consumido. Os testes catalíticos foram realizados com catalisadores monomet álicos e bimetálicos de ruténio e platina em um reator tubular, com alimentação de glicerol com 30% em massa, com pressões variando entre 6 e 20 bar. Neste projeto foram realizados testes de duração de até 100 horas de reação com cada catalisador no intuito de verificar a atividade e a estabilidade. Dentro do estudo dos catalisadores, avaliou-se os efeitos de temperatura, vazão de alimentação da solução reacional (WHSV) e tamanho de partícula de ruténio sobre catalisadores monometálicos e bimetálicos. Avaliou-se também a termodinâmica da reação de reforma a vapor do glicerol e a influência das condições de temperatura, pressão e composição mássica do glicerol sobre os perfis de produção de produtos de alto valor no equilíbrio químico. Assim, o objetivo deste trabalho é apresentar um estudo da reação de reforma sob diferentes catalisadores e avaliando o desempenho destes na produção de compostos químicos de alto valor, testando diversas condições reacionais. / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1804420 bytes, checksum: 7f1229339fc39b87970bae7fb09a5054 (MD5) Previous issue date: 2009-11-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The major purposes for the production and use of biodiesels are environmental, social and economic benefits. However the production of 90 cubic meters of biodiesel generates about 10 cubic meters of glycerin, so partial or total replacement of diesel by biodiesel can because of glycerin generate a lot of problems. A great surplus (without market), could force the devaluation of its price, and glycerin factories losing competitiveness might be forced to close down. However the world is in a race to develop new processes and add new technologies for the rational use of bio-fuel co-products like glycerin. This study obtained "New Materials" by using glycerin with applicability to biology, diesel fuels, and bio-fuels with cetane improvers. We obtained five organic nitrates characterized as 2-nitrate-1,3-diethoxypropane (NDM); 2-nitrate-1,3- dimethoxypropane (NDE); 2-nitrate-1,3-dipropoxypropano (NDP); 2-nitrate-1.3-dibutoxypropano (NDB) and (+/-)-2,2-dimethyl-1,3- dioxolan-4-metilnitrato (nitrate solketal - NSKT). pharmacological evaluation showed that the nitrates of diesters have hypotensive activity on the cardiovascular system revealing NDB as the compound that showed greater potency and effectiveness against the vasorelaxant effect in the superior mesenteric artery isolated from rats in the order of 115.58 ± 5.59. The nitrate solketal ((+/-)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-metilnitrato) (NSKT) was tested as a cetane improver for biodiesel so as to obtain a new low cetane bio-fuel. The addition of NSKT 7% to ethanol, formed a low cetane fuel capable of operating diesel engines. / O grande propósito para a produção e o uso do biodiesel são os benefícios ambientais, sociais e econômicos. Entretanto na produção de 90 m3 de biodiesel são gerados cerca de 10 m3 de glicerina, assim com a substituição parcial ou total do diesel pelo biodiesel a glicerina gerada no processo pode ser um grande problema econômico e ambiental. Uma grande produção de glicerina provoca a desvalorização do produto e conseqüentemente fábricas que produzem ou a usam como insumo podem perder competitividade até não ser mais viável o seu funcionamento. Todavia o mundo busca o desenvolvimento de novos processos e agregar novas tecnologias visando o aproveitamento racional da glicerina. Neste trabalho foram obtidos Novos Materiais pelo aproveitamento da glicerina do biodiesel com aplicabilidades biológicas na síntese de moléculas bioativas e em combustíveis ou biocombustíveis com os melhoradores de Cetano. Assim foram obtidos cinco nitratos orgânicos: 2-nitrato-1,3- dimetoxipropano (NDM); 2-nitrato-1,3-dietoxipropano (NDE); 2-nitrato- 1,3-dipropoxipropano (NDP) e o 2-nitrato-1,3-dibutoxipropano (NDB). A avaliação farmacológica mostrou que os nitratos dos diéteres possuem atividade hipotensora sobre o sistema cardiovascular sendo NDB o composto que apresentou maior potencia e eficácia frente ao efeito vasorelaxante na arteria mesentérica superior isolada de rato na ordem de 115,58 ± 5,59. O Nitrato de solketal ((+/-)-2,2-Dimetil-1,3-dioxolano-4- metilnitrato) (NSKT) foi testado como melhorador de cetano tanto para o biodiesel como para a obtenção de um novo biocombustível de baixo cetano. A adição de NSKT no teor de 7% ao etanol formou um combustível de baixo cetano capaz de funcionar um motor do ciclo diesel.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jesse Siqueira.pdf: 809003 bytes, checksum: 6021d4aac82f4c76ae84284b8bb770cd (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In seeking to reduce dependence on fossil fuels, alternative energy sources and less environmental impact has been widely studied, biofuels. Among them, we highlight the biodiesel and biogas. The increased production of biodiesel to meet with Brazilian legislation, invariably leads to an increase in the supply of a co-product called crude glycerin. With a generation of about 10% of the total volume of biodiesel produced large amounts of glycerin are generated annually, however, the costs for purification of the co-product are high. It is necessary to note its correct disposal, since it has high organic load and its improper disposal could mean major environmental impacts. One way is the biodigestion with other organic waste such as cattle manure. Its high carbon biodegradable can be used in co-digestion with cattle manure as a supplement in the production of biogas. The addition of different concentrations of crude glycerin (2%, 4% and 6% m / m) was used as a supplement in anaerobic digestion co-dairy cattle manure in laboratory batch digesters (3.5 L working volume) . The digesters were operated at mesophilic conditions (30 ° C), with hydraulic retention time (HRT) of 30 days. It was analyzed the total solids (TS), volatile solids (VS) and chemical oxygen demand (COD) to determine the process efficiency in the removal of organic matter and its effect on biogas production. The addition of 4% glycerin resulted in higher production of biogas, about 9307 ml. The COD removal efficiency decreased with addition of glycerin, with the greatest reduction in control treatment, 68%. In other treatments increased by 90% and 118% for treatments Gli4% and Gli6% respectively. The VS reductions for the treatments Gli0%, Gli2% Gli4% and Gli6% were 18.17%, 61.60%, 24.36% and 44.83% for the respective treatments. / Em busca de se diminuir a dependência do uso de combustíveis fósseis, fontes alternativas e de menor impacto ambiental tem sido amplamente estudadas, os biocombustíveis. Dentre eles, destacam-se o biodiesel e o biogás. O aumento da produção de biodiesel a fim de atender à legislação brasileira, invariavelmente acarreta um aumento na oferta de um co-produto chamado glicerina bruta. Com uma geração de cerca de 10% do volume total de biodiesel produzido, grandes quantidades de glicerina são geradas anualmente, sendo que os custos para a purificação são elevados. São necessárias formas de se destinar corretamente esse co-produto, já que apresentam elevada carga orgânica e sua disposição inadequada poderia significar grandes impactos ambientais. Uma forma é a biodigestão juntamente com outro resíduo orgânico, como os dejetos bovinos. Seu teor elevado de carbono biodegradável pode ser aproveitado na co-digestão com dejetos bovinos como um suplemento na produção de biogás. A adição de diferentes concentrações de glicerina bruta (0%, 2%, 4% e 6% m/m) foi utilizada como suplemento na co-digestão anaeróbia de dejetos bovinos de leite, em biodigestores laboratoriais de batelada ( 3,5 L de volume útil). Os biodigestores foram operados em condições mesofílicas (30º C), com tempo de retenção hidráulica (TRH) de 30 dias. Foram analisados os sólidos totais (ST), sólidos voláteis (SV) e demanda química de oxigênio ( DQO) a fim de determinar a eficiência do processo na remoção da matéria orgânica e seu efeito na produção de biogás. A adição de 4% de glicerina resultou na maior produção de biogás, cerca de 9307 mL. A eficiência na remoção de DQO diminuiu nos tratamentos com adição de glicerina, sendo a maior redução no tratamento controle, de 68%. Nos demais tratamentos houve um aumento de 90% e 118% para os tratamentos Gli4% e Gli6% respectivamente. As reduções de SV para os tratamentos Gli0%, Gli2%, Gli4% e Gli6%, foram de 18,17%, 61,60%, 24,36% e de 44,83%, para os respectivos tratamentos.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:13:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Juliana Kasper Mewes.pdf: 1210055 bytes, checksum: 733c2f79edfb7541df14f1c057fb9774 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this work was to evaluate the effects of the inclusion of crude glycerin in feeds of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) broodstock on growth, seminal and sperm characteristics, some blood parameters and histological features of liver and testicular tissue. The animals were distributed in a complete randomized experimental design, composed by five treatments and four replications. The treatments were constituted by lipoprotein and isocaloric feeds containing 32% of digestible protein (DP) and 3200 kcal of digestible energy (DE).kg of feed-1 and, five levels of inclusion of crude glycerin in the proportions of 0, 4, 8, 12, and 16%. Ten months after the beginning of the experiment, males reproductive parameters were evaluated. Eight males from each experimental unit were submitted to blood collection for quantification of plasmatic calcium, triglycerides and glucose levels. Subsequently, all the males were subjected to euthanasia for dissection and individual measurement of liver, gonads and viscera weights for evaluation of zootechnical and somatic parameters. Gonads and liver histology was also evaluated. There were reduction of the semen volume released by the males, of the fecundity and effective fecundity in a directly proportional manner (p<0,05) to the increase of this food in the feeds. The other seminal and spermatic parameters were not influenced. Among the blood parameters, only the glucose levels were influenced (p<0,05), reduced proportionally to the increase of crude glycerin in the diets. The zoothecnical performance was not influenced. The hepatosomatic index showed a directly proportional increase (p<0,05) at the level of inclusion of crude glycerin in the feeds. The medium, maximum and minimum areas of the hepatocytes were not influenced. In the testicular histology, it was verified the presence of all the differentiation cysts in all the treatments, but there was a greater presence of spermatozoids in the treatment with 0% of glycerin than in the treatments with higher inclusion of glycerin in the feeds. Thus, the use of this by-product in the feeding of Nile tilapia broodstock males is not recommended, since it can affect their reproductive performance. / O objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da inclusão da glicerina bruta nas rações de reprodutores de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) sobre o crescimento, as características seminais e espermáticas, alguns parâmetros sanguíneos e aspectos histológicos do tecido hepático e testicular. Os animais foram distribuídos em um delineamento experimental inteiramente casualizado, composto por cinco tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por rações isoprotéicas e isoenergéticas contendo 32% de proteína digestível (PD) e 3200 kcal de energia digestível (ED).kg de ração-1 e, cinco níveis de inclusão de glicerina bruta nas proporções de 0, 4, 8, 12, e 16%. Após dez meses do início do experimento, foram avaliados os parâmetros reprodutivos dos machos. Oito machos de cada unidade experimental foram submetidos à coleta de sangue para quantificação dos níveis de cálcio, triglicerídeos e glicose plasmáticos. Em seguida, todos os machos foram submetidos à eutanásia para dissecação e mensuração individual dos pesos do fígado, das gônadas e das vísceras para avaliação dos parâmetros zootécnicos e somáticos. Também foi avaliada a histologia de gônadas e fígados. Houve redução do volume de sêmen liberado pelos machos, da fecundidade e fecundidade efetiva de forma diretamente proporcional (p<0,05) ao incremento deste alimento nas rações. Os demais parâmetros seminais e espermáticos não foram influenciados. Dentre os parâmetros sanguíneos, somente os níveis de glicose foram influenciados (p<0,05), reduzidos proporcionalmente ao aumento dos níveis de glicerina bruta nas dietas. O desempenho zootécnico não foi influenciado. O índice hepatossomático apresentou um aumento diretamente proporcional (p<0,05) ao nível de inclusão da glicerina bruta nas rações. As áreas média, máxima e mínima dos hepatócitos não foram influenciadas. Na histologia testicular foi verificada a presença de todos os cistos de diferenciação em todos os tratamentos, mas houve maior presença de espermatozoides no tratamento com 0% de glicerina do que nos tratamentos com alta inclusão de glicerina bruta nas rações. Assim, não se recomenda o uso deste subproduto na alimentação de machos reprodutores de tilápia do Nilo, pois prejudica seu desempenho reprodutivo.

Orientador: Yoon Kil Chang / Tese (doutorado)- Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-03T16:41:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sebio_Leonard_D.pdf: 5261418 bytes, checksum: c5f42d63b358e2b0af36c89bdbdd0259 (MD5) Previous issue date: 2003 / Resumo: Devido ao crescente acúmulo de lixo proveniente de plásticos sintéticos, agredindo o ecossistema, diferentes estratégias estão sendo seguidas com o intuito de procurar diminuir essa agressão através da prevenção, redução, reciclagem, valorização química dos materiais sintéticos e especialmente oo uso de polímeros biodegradáveis. O uso de amido como materiais termoplásticos é promissor devido principalmente à disponibilidade natural desse produto, que é extraído de uma fonte inesgotável de matérias-primas (cereais, raízes, tubérculos, etc.). No entanto, as blendas não são totalmente biodegradáveis. Nessa ótica a presente pesquisa envolveu o uso de processo de extrusão termoplástica de dupla rosca e uma matriz retangular apropriada para produzir materiais laminados termoplastificados biodegradáveis a base de amido e gelatina plastificados por glicerol e água susceptíveis de serem moldados na forma de descartáveis, etc. Foi empregada a metodologia de superfície de resposta (MSR) para estabelecer modelos matemáticos preditivos baseados em Modelo Central Composto Rotacional (CCDR), num planejamento fatorial completo 23 de 5 níveis e de 3 variáveis independentes, a saber as concentrações de gelatina (50,0; 100,0, 150,0 g/g base úmida), de glicerina (50,0, 100,0, 150,0 g/g) em 1000g da blenda e umidade (30, 35, 40 %). As respostas obtidas das combinações 2 a 2 dos 3 fatores foram avaliadas considerando as propriedades mecânicas de tração e de barreira dos laminados termoplásticos obtidos após extrusão, tais como: a Resistência Máxima à Tração, Percentagem de Alongamento, Elasticidade (Modulo de Young), Permeabilidade ao vapor de água e Índice de desintegração em meio aquoso. Foi em seguida, desenvolvida uma metodologia matemática de otimização de ensaios que permitiu a partir de uma fórmula de combinação de melhores respostas, escolher 6 ensaios principais entre os 18 do delineamento. Após escolher as amostras de melhores propriedades foram avaliadas as ropriedades fisico-químicas e morfológicas, a saber: Microscopia Eletrônica de varredura (MEV), Estimativa de Condições de Armazenamento, Absorção de Água, Difratometria de Raios-X e Índice de Cristalinidade Relativa. Para observar o comportamento térmico dos laminados, avaliou-se as seguintes propriedades térmicas: Condutividade Térmica, Análise Termogravimétrica (TGA), Análise Térmica Dinâmica Mecânica (TDMA) e Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC). As propriedades mecânicas foram principalmente influenciadas pelas concentrações de gelatina e de glicerol na avaliação dos laminados termoplásticos que apresentaram valor médio de resistência máxima à tração de 4,87 MPa; com valor máximo de 12,62 MPa; valor médio de porcentagem de alongamento de 46,46 % com máximo em 81,58% e valor médio de Módulo de Elasticidade de 160,70 MPa com máximo em 568,49 MPa. Quanto à permeabilidade ao vapor de água, apesar de ser influenciada exclusivamente pela concentração de glicerol, apresentou uma pequena variabilidade, pois o menor valor foi próximo do maior valor. Enquanto que o índice de desintegração em água foi dependente das concentrações de gelatina e do plastificante, onde foi observado que quanto menores ambas as concentrações, menor a desintegração. Avaliando o comportamento dos laminados em condições ambientais simuladas, verificou-se que alguns não sofreram alterações nas suas propriedades durante 25 dias de armazenamento a 65 e 75 % de UR. Os resultados de microscopia Eletrônica de Varredura indicaram que as diversas formulações empregadas em diferentes ensaios provocaram alterações na morfologia da matriz polimérica. As concentrações de gelatina e de glicerol influenciaram a cristalinidade dos laminados onde o laminado controle mostrou ser mais cristalino que os laminados dos ensaios formulados. O valor da condutividade térmica dos laminados revelou-se maior que o dos materiais sintéticos. Na degradação térmica, observou-se uma estabilidade até cerca de 230 oC quando iniciou-se a perda de massa observada através da termogravimetria, enquanto que as transições vítreas determinadas através de DMTA e DSC foram dependentes dos componentes das formulações dos ensaios e do tempo de armazenamento / Abstract: Due to the increasing accumulation of synthetic plastic rubbish, damaging the ecosystem, various strategies are being followed aimed at decreasing this aggression by way of prevention, reduction, recycling and chemical valorization of the synthetic materials, and especially by the use of biodegradable polymers. The use of starch to make thermoplastic materials is promising, due principally to the natural availability of the product, which is extracted from an endless stock of raw materials (cereals, roots, tubers etc.). However, the blends are not completely biodegradable. Thus this research involved the use of twin screw thermoplastic extrusion with an appropriate rectangular matrix, to produce biodegradable thermoplastic laminated materials based on starch and gelatin and plastified by glycerol and water, capable of being molded into the form of discardable products etc.. Response Surface Methodology (RSM) was used to establish predictive mathematical models based on the Central Compound rotational Design (CCRD) in a 23 complete factorial plan with 5 levels and 3 independent variables, these being the gelatin (50.0; 100.0; 150.0 g/g, wet basis) and glycerin (50.0; 100.0; 150.0 g/g, wet basis) concentrations in 1000g of mix, and the moisture content (30, 35, 40%). The responses obtained to the 2 x 2 combinations of the three factors were evaluated, considering the barrier and strain mechanical properties of the thermoplastic laminates obtained after extrusion, such as: Maximum resistance to strain, Percentage of stretching, Elasticity (Young's modulus), Water vapor permeability and the disintegration index in an aqueous medium. Mathematical methodology to optimize the trials was then developed which allowed one to choose the 6 main trials from the total of 18 from the design using a combination formula of best responses. After choosing those samples showing the best properties, the physical, chemical e morphological properties were evaluated using the following techniques: scanning electron microscopy (SEM), an estimate of the storage conditions, water absorption, X-ray diffraction and relative crystallinity index. The following thermal properties were evaluated in order to observe the thermal behavior of the laminates: Thermal Conductivity, Thermogravimetric analysis (TGA), Thermal Dynamic Mechanical analysis (TDMA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). The mechanical properties of the thermoplastic laminates were mostly influenced by the gelatin and glycerol concentrations, presenting a mean value for maximum resistance to strain of 4.87 MPa and a maximum value of 12.62 MPa; a mean value for % stretching of 46.46% with a maximum of 81.58% and a mean value for the Young's Modulus of 160.70 Mpa with a maximum of 568.49 MPa. With respect to water vapor permeability, despite being influenced exclusively by the glycerol concentration, this presented only slight variation, with the smallest value being similar to the largest value, whilst the disintegration index in water was dependant on both the gelatin and plastifier concentrations and the smaller the concentrations of these two concentrations, the smaller the disintegration. An evaluation of the behavior of the laminates under simulated environmental conditions, showed that some of them presented no alterations in their properties during 25 days of storage at 65 and 75% RH. The SEM results indicated that several of the various formulations used in the different trials caused alterations in the morphology of the polymeric matrix. The concentrations of gelatin and glycerol influenced the crystallinity of the laminates, the control laminate being more crystalline than those formulated in the trials. The Thermal Conductivity of the laminates was shown to be greater than that of the synthetic materials. For thermal degradation, stability was observed at about 230°C, point at which the materials started to loose mass as observed by the Thermogravimetric analysis, whilst the vitreous transitions determined by TDMA and DSC were dependant on the components of the trial formulations and storage time / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos

Orientador: Jonas Contiero / Resumo: A contaminação ambiental causada por compostos orgânicos é um importante problema que afeta solos e água superficiais. Para reduzir ou remover esses poluentes, os locais contaminados são geralmente tratados com métodos físicos e químicos. No entanto, a maioria dessas técnicas de remediação é custosa e geralmente leva à remoção incompleta e à produção de resíduos secundários. A nanotecnologia consiste na produção e aplicação de estruturas extremamente pequenas, cujas dimensões estão na faixa de 1 a 100 nm, neste cenário a nanopartícula de ferro zero valente representa uma nova geração de tecnologias de remediação ambiental. É não tóxica, abundante, barata, fácil de produzir, e seu processo de produção é simples. No entanto, a fim de diminuir a tendência de agregação, a nanopartícula de ferro zero é frequentemente revestida com surfactantes. A maioria dos surfactantes é quimicamente sintetizado a partir de fontes petroquímicas, eles são persistentes ou parcialmente biodegradáveis, enquanto oferecem baixos riscos à saúde humana, esses compostos podem prejudicar plantas e animais. Para diminuir o uso de métodos químicos, a síntese e estabilização verde de nanomateriais metálicos apresentam-se como uma opção menos perigosa ao meio ambiente. Os biossurfactantes podem potencialmente substituir qualquer surfactante sintético, eles são compostos extracelulares produzidos por microrganismos, como bactérias, e cultivados em diferentes fontes de carbono, podendo ser substratoshidrofílico... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Environmental contamination caused by organic compounds is the most important challenge that affects a huge number of soils and water surfaces. To reduce or remove these pollutants, contaminated sites are usually treated using physical and chemical methods. However, most of these remediation techniques are expensive and commonly lead to incomplete removal and to the production of secondary wastes. Nanotechnology is the production and application of extremely small structures, whose dimensions are in the range of 1 to 100 nm and Nanoscale zero-valent iron represents a new generation of environmental remediation technologies, is non-toxic, abundant, cheap, easy to produce, and its reduction process requires little maintenance. Nonetheless, in order to diminish the tendency of aggregation, nanoscale zero-valent iron is often coated with surfactants. Most surfactants are chemically synthesized from petrochemical sources, they are slowly or partially biodegradable, while offer low harm to humans, such compounds can influence plants and animals. To decrease the use of chemical methods green synthesis and stabilization of metallic nanomaterials viable option. Biosurfactants can potentially replace virtually any synthetic they are extracellular compounds produced by microbes such as by bacteria and grown on different carbon sources containing hydrophobic/hydrophilic substrates. The biosurfactants have a wide variety of chemical structures and surface properties and among them is the ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este estudo investigou a aplicação de um AnSBBR com recirculação da fase líquida tratando água residuária a base de glicerina (efluente do processo de produção de biodiesel) para a produção de biohidrogênio, sendo o desempenho do biorreator avaliado de acordo com a influência conjunta do tempo de alimentação, do tempo de ciclo e da concentração afluente. O biorreator teve um volume de meio tratado por ciclo de 1,5 L, volume residual de meio de 2,0 L e volume de suporte inerte com biomassa de 2,1 L, sendo mantido a 30°C durante todo o estudo. O trabalho foi divido em três fases: a Fase I foi realizada para determinar os melhores parâmetros de operação do reator (tipo de inóculo, tipo de glicerina, tipo de suporte, concentração de NaHCO3 e velocidade ascensional) para dar seguimento com a Fase II que estudou apenas o efeito da concentração do afluente, tempo de ciclo e tempo de enchimento. Os parâmetros utilizados na Fase II foram: lodo de abatedouro de aves pré-tratado por HST (Heat Shock Treatment 90°C por 10 minutos) como inóculo, glicerina pura comercial para eliminar interferência de possíveis resíduos, suporte de PEBD (polietileno de baixa densidade) e 100 mg.L-1 de NaHCO3. Na Fase II, foram aplicadas 6 condições experimentais com cargas orgânica volumétrica (COVAS) de 7,7 a 17,1 gDQO.L-1.d-1, combinando diferentes concentrações afluentes (3000, 4000 e 5000 mgDQO.L-1) e tempos de ciclo (4 e 3 h), sendo o tempo de alimentação igual a metade do tempo de ciclo. Os resultados mostraram que houve baixa remoção de DQO (máximo de 38% para amostras filtradas) e que houve predomínio do ácido acético e do ácido butírico em todas as condições. O aumento da XV concentração do afluente e a diminuição do tempo de ciclo favoreceram a produtividade e rendimento molares de hidrogênio nas condições investigadas. O ensaio com melhores resultados foi com carga orgânica de 17,1 gDQO.L-1.d-1 no qual obteve-se 100,8 molH2.m-3.d-1 e 20,0 molH2.kgDQO-1, com 68% de H2 e apenas 3% de CH4 no biogás. Na Fase III, determinou-se a influência do pré-tratamento do inóculo e a viabilidade do sistema tratando glicerina bruta industrial, sendo verificado que o pré-tratamento do lodo por HST melhora ligeiramente a produtividade e rendimento do processo e o uso da glicerina bruta industrial diminuiu consideravelmente a quantidade e qualidade do biogás obtido. / This study investigated the feasibility of an AnSBBR with recirculation of the liquid phase treating glycerin-based wastewater (effluent from biodiesel production process) on biohydrogen production; the performance of the bioreactor was evaluated according the combined influence of fill time, cycle period and influent concentration. The bioreactor had 1.5L of feeding volume per cycle, 2.0 L of residual medium, 2.1 L of inert support and biomass and it was kept at 30°C. This study was divided into three phases. Phase I was conducted to determine the best operational parameters for the reactor (type of inoculum, type of glycerin, type of support for biomass, NaHCO3 concentration and upflow velocity), so Phase II would use these parameters to study only the influence of affluent concentration, cycle time and filling time. The parameters used in Phase II were: sludge from poultry slaughterhouse pretreated by HST (Heat Shock Treatment 90°C for 10 minutes) as inoculum, pure glycerin so there would be no interferences from possible residues, LDPE (low density polyethylene) support, 100 mg.L-1 of NaHCO3 and 10.6 m.h-1 of upflow velocity. Phase II was operated under six conditions with different AOLRS ranging from 7.7 to 17.1 gCOD.L-1.d-1, obtained by the combination of different influent concentrations (3000, 4000 and 5000 mgCOD.L-1) and cycle periods (4 and 3 h), the filling time was equal to half of the cycle lenght. The results showed low COD removal (maximum of 38% for filtrated samples) and high concentrations of acetic acid and butyric acid in all conditions. Increasing the affluent concentration and decreasing the cycle length improved the molar productivy and hydrogen yield in the XVII investigated conditions. The condition with better results was the one operated with 17.1 gCOD.L-1.d-1 of AVOL, it reached 100.8 molH2.m-3.d-1 and 20.0 molH2.kgCOD-1, with 68% of H2 and only 3% of CH4 in its biogas. Phase III determined whether there is a real influence on the pretreatment of the sludge and the feasibility of this system treating industrial glycerin, the results show that the pretreatment of the sludge by HST slightly improves the productivity and the process yield and the wastewater made from industrial glycerin substantially decreased the quantity and the quality of the biogas generated.

As suspensões de estearato de eritromicina, de procedência nacional, apresentam a inconveniência que reside na elevada viscosidade ou flutuação do fármaco disperso. Foram estudados diferentes adjuvantes farmacotécnicos, a fim de verificar fatores interferentes que poderiam melhorar a estabilidade da suspensão de estearato de eritromicina. Como agentes suspensores foram utilizados BoniasolR2600 (carboximetilcelulose sódica), veegumR HV (silicato de alumínio e magnésio) e ViscosolR RV (glicolato de amido sódico) e como edulcorantes a glicerina, sorbitol a 70% e sacarose. As determinações analíticas para avaliar a estabilidade das suspensões foram: pH, densidade, viscosidade, aspecto da suspensão, volume do fármaco disperso, características de ressuspensão e doseamento do antibiótico. As suspensões contendo BoniasolR 260 e glicerina ou sorbitol não apresentaram o fenômeno da flutuação. As preparações contendo VeegumRRV e glicerina ou sorbitol na concentração de 30% (p/v) apresentaram estabilidade adequada. / Suspensions of erithromycin stearate of national origin present the inconvenience of the high viscosity or of the flotation of the dispersed drug. Different pharmaceutical helpers were studied in order to verify of the erythromycin stearate suspension. BoniasolR2600 (sodium carboxymethyl cellulose), VeegumR HV (aluminum magnesium silicate) and ViscosolR RV (sodium starch glycollate) were used as suspending agents and glycerin, sorbitol at 70% and sucrose were used as sweeteners. Analytic determination to evaluate the suspensions stability were: pH, density, viscosity, aspecto of suspension, volume of the dispersed drug, resuspension characteristics and determination of the antibiotic dose. Suspensions containing BoniasolR 2600 and glycerin or sorbitol didn\'t present floatation. Preparation with veegumR HV and glycerin or sorbitol in a concentration of 30% (p/v) presented adequate stability.