O presente trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho físico-mecânico e a durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar com resina bicomponente a base de mamona (BCP) e compará-los com painéis de partículas de madeira comerciais (Medium Density Particleboard - MDP). Os painéis de bagaço de cana de açúcar foram fabricados com um teor de resina poliuretana a base de óleo de maona de 15%. O desempenho físico e mecânico dos painéis particulados foi analisado com base nas prescrições dos documentos normativos vigentes. Ambos os materiais foram revestidos superficialmente com resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. Avaliou-se a influência do tratamento das bordas na deterioração e no desempenho dos painéis. O acompanhamento das propriedades físico-mecânicas foi realizado antes e após os ensaios de envelhecimento por exposição natural durante 3, 6 e 12 meses, envelhecimento acelerado e de intemperismo artificial. Foi feita a avaliação, da suscetibilidade ao crescimento gerada pelo ataque de fungos emboloradores e apodrecedores nos materiais durante o envelhecimento natural e no ensaio acelerado. Foi realizada a análise colorimétrica para a identificação de mudanças de cor e brilho nos materiais após os ensaios de deterioração. Foram utilizadas as técnicas de densitometria de raios X, espectroscopia por infravermelho próximo (NIR). Os resultados obtidos indicaram a selagem lateral permitiu avaliar a superfície exposta do material permitindo a entrada da água pela superfície avaliando o efeito dos agentes de deterioração. A porcentagem de retenção para o Módulo de ruptura após o ensaio de envelhecimento por imersão em agua e secagem (APA D1) foi de 87% e 3% para BCP e MDP sem revestimento respectivamente e de 90% e 3% para BCP e MDP com revestimento. A porcentagem de retenção das propriedades mecânicas em ambos os submetidos à exposição natural diminuiu em função do tempo. Entretanto o porcentagem de retenção para os materiais BCP e MDP com revestimento superficial foi de 76% e 60% para MOR. A exposição natural mostrou que os fungos emboloradores foram predominantes em ambos os materiais. Ambos os materiais com revestimento superficial apresentaram entre 1-10% de colonização com um 70% de probabilidade. Revestimento de resina de óleo de mamona reduz o crescimento de fungos em ambos os materiais no ensaio acelerado. O perfil de densitometria permitiu analisar o processo de fabricação dos painéis e permitiu identificar a deterioração gradativa do ambos os materiais após os ensaios de envelhecimento. A intepretação mediante a analise de componentes principais (ACP) na aplicação do NIR comportou a classificação das características relacionadas a cada ensaio de deterioração de ambos os materiais sem revestimento superficial. Com base nos resultados deste trabalho, foram propostas contribuições para ajustes de metodologias para a avaliação da durabilidade e do desempenho físico e mecânico dos painéis particulados, tendo em vista a sua viabilidade técnica, em sistemas construtivos da construção civil. / This work aimed to evaluate the physical-mechanical support and durability of sugarcane bagasse particle boards with a castor oil based bicomponent resin (BCP), and compare them to commercial wood particle boards (Medium Density Particleboard - MDP). The sugarcane bagasse boards were produced with a 15% castor oil based polyurethane resin. The physical and mechanical performance of the particle boards were analyzed based on the requirements of existing standardization documents. Both materials were superficially coated with castor oil based bicomponent polyurethane resin. The influence of treated edges on the decay and performance of the boards were evaluated. Monitoring the physical and mechanical properties was carried out before and after the aging tests by natural exposure during 3, 6, and 12 months, accelerated aging, e artificial weathering. An evaluation was made of the susceptibility to growth generated by the attack of moldy and rotting fungi in materials during the natural aging and accelerated tests. A colorimetric analysis was performed to identify the changes in color and brightness in the materials after the deterioration tests. X-rays densitometry and infra-red spectroscopy (NIR) techniques were used. The results obtained indicated that the lateral sealing allowed for an evaluation of the material surface exposed, permitting the entrance of water by the evaluating the effect of the deterioration agents. The retention percentage for the Module of rupture after the aging test by immersion in water and drying (APA D1) was 87% and 3% for BCP and MDP without coating, respectively, and 90% and 3% for BCP and MDP with coating. The retention percentage of the mechanical properties in both samples submitted to natural exposure decreased in relation to time. Meanwhile, the retention percentage for the BCP and MDP with a superficial coating was 76% and 60% MOR. Natural exposure showed that mold were predominant in both materials. Both of the materials with superficial coatings presented between 1-10% colonization with a 70% probability. Castor oil based resin decreased mold in both materials. The densitometry profile to analyze the production of the boards and allowed the identification of the gradual degradation of both materials after the aging tests. The interpretation through Principal component analysis (PCA) in the NIR application permitted the classification of characteristics related to each deterioration test for both materials without superficial coating. Based on the results of this work, contributions were proposed to adjust methodologies for the evaluation of durability and physical and mechanical performance of the particle boards, having in view its technical viability, in structural systems of construction.

A exploração de itabirito do minério de ferro para a indústria siderúrgica gera, entre outros, milhares de toneladas diárias de resíduo de arenoso. As características físicas e químicas homogêneas deste material, o faz atraente como matéria-prima para diversas indústrias, incluindo a fabricação de artefatos de cimento. Um aspecto importante para a sustentabilidade deste segmento é o uso racional dos recursos naturais e o aumento da durabilidade do produto final. Este trabalho visa o desenvolvimento e o estudo comparativo das propriedades de argamassas contendo resíduo arenoso do itabirito e areia natural. Inicialmente o resíduo arenoso foi analisado, caracterizado e, de acordo com normas ambientais, classificado como inerte (Classe II B). Argamassas foram feitas usando a areia natural e resíduo de arenoso, seguindo o planejamento fatorial 23 para o estudo dos agregados, e 2x4 para o estudo dos fluidificantes. Os fatores estudados foram a relação água / cimento (a / c), o tipo de cimento e o proporção cimento:agregado. Os testes foram realizados, nas argamassas frescas e endurecidas, para determinar propriedades como viscosidade, tempo de pega, porosidade, densidade, resistência à compressão, etc. Estas propriedades foram analisadas em relação aos fatores definidos, utilizando ferramentas estatísticos ANOVA e t-student com amostras emparelhadas. A relação entre estas propriedades foi verificada através de um estudo realizado correlacionando-as duas a duas. Em alguns casos os resultados usando o resíduo arenoso não seguiram a tendência esperada, de acordo com a literatura para as argamassas com areia natural. Os dados do teste de carbonatação indicaram que as argamassas com resíduo arenoso devem ser preferencialmente utilizadas em estruturas não armadas, por exemplo, em calçadas. A partir da análise dos resultados de todas as propriedades, a formulação com cimento CP V, proporção cimento:resíduo = 1:2 e relação água / cimento = 0,80 apresentou boa trabalhabilidade e tempo de pega adequado, sendo selecionada como base para os testes em escala piloto. Além disso, a densidade, 2,05 g.cm-3, e a resistência à compressão, 19,2 MPa, dos produtos sugerem a sua utilização como artefatos para construção. Testes com 300 dias de alguns espécimes evidenciaram a estabilidade do produto final. Finalmente, com este trabalho construiu-se a base para os estudos de demonstração em escala piloto e de viabilidade econômica da cimentação deste resíduo. / The exploitation of itabirite from iron ore for the steel industry generates about thousands of tons daily of sandy waste, among others. The homogeneous physical and chemical characteristics of this material make it attractive as a raw material for different industries, including the cement artifact manufacture. An important aspect for the sustainability of this segment is the rational use of natural resources and the increase of product durability. This work aims the development and the comparative study of mortars properties containing sandy waste from itabirite and natural sand. Initially the sandy waste was analyzed, characterized and, according to environmental standards, classified as inert (Class IIB). Mortar was made using the natural sand and the sandy waste, following the 23 factorial design for the aggregate study, and 2x4 for the admixture study. The factors studied were the water / cement ratio (a / c), the type of cement and the cement:aggregate proportion. Tests were performed in fresh and hardened mortar to determine properties such as viscosity, setting time, porosity, density, compressive strength etc. These properties were analyzed in relation to the defined factors, using statistical tools ANOVA and t-student. The relationship between these properties was verified through a study carried out correlating them two by two. In some cases the results from using sandy waste did not follow the expected trend that was presented in the literature for the mortar using natural sand. The data from carbonation test showed that mortar with sandy waste should be preferably used in structures without steel, for example, in sidewalks. From the analysis of the results of all properties, the Formulation with the cement CP V, cement: waste proportion = 1:2, and water / cement ratio = 0.80 showed good workability and setting time appropriate, therefore it was selected as basis for tests in pilot scale. Additionally, the density, 2.05 g.cm-3, and compressive strength 19.2 MPa of the final product are suitable for their use as artifacts to construction. Tests for 300 days of some specimens evidenced the stability of the final products. Finally this work has built the base for the studies of pilot plant scale and the economical viability of the waste sandy cementation process.

Nenhuma / A pesquisa consistiu no estudo de recuperação do zinco e metais associados presentes no efluente do processo industrial, como também na reciclagem da água para o processo produtivo da Votorantin Metais Unidade Juiz de Fora, empregando-se o processo de adsorção por troca iônica, visando obter condições operacionais que viabilizasse a implantação do sistema. Os principais constituintes do efluente estudado são: Zn, Ca, Mg, Mn, Cd, Cu e Pb. A investigação realizada, se aplicada ao processo industrial, possibilita a reciclagem de alguns destes metais, tais como: Zn, Cd, Cu e Pb. Os demais metais podem ser removidos do sistema viabilizando a reutilização da água, atualmente descartada. Para a recuperação dos metais foi utilizado o processo de adsorção com trocadores iônicos, tendo sido empregadas resinas de troca iônica, zeólitas e outros adsorventes naturais, que geralmente são empregados em soluções que contenham baixas concentrações de metais, tal como a amostra investigada. A amostra foi coletada na bacia de equalização, local este que recebe todo efluente da planta industrial para tratamento final e posterior descarte no corpo receptor. / The research consisted of the study of recovery of zinc and metals associates present in the effluent of the industrial process of the Votorantin Metais, Juiz de Fora Unit. The main constituent of the shedied effluent are: Zn, Ca, Mg, Mn, Cd, Cu and Pb. The experimental work, if applied to the industrial process, will enable the recovery of some of these metals, such as: Zn, Cd, Cu and Pb. The metals can be removed from the system enabling the recicling of the water curretly discarded. This research was developed considering the conditions that enabled tha set up of the system. For metals recovery it was used the adsorption process with ionic exchangers, such as exchange zeolites and other natural adsorbents. These materials are generally used in solutions that contain low metal concentrations, as the investigated sample. This sample was collected in the Bacia de Equalização where all effluentes generated in the industrial plant are sent and the final treatment befor discarding is made.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:46:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T13:58:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 08355.pdf: 5737145 bytes, checksum: 41a2be955830f51bb6b1c0b324fc6c03 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP / FAPESP:00/00610-3

Nesse estudo foram desenvolvidas metodologias para remoção e recuperação do cobre presente em resíduos sólidos industriais provenientes de processos de galvanostegia/galvanoplastia. O desempenho de quatro resinas comerciais trocadoras de íons (Amberlyst 15 wet, Lewatit VP OC 1955, Lewatit VP OC 1960 e Lewatit VP OC 1800) foi investigado de acordo com o percentual de recuperação e a seletividade ao cobre. Os resíduos sólidos foram primeiramente caracterizados e, após a determinação de metodologia para solubilização dos mesmos, verificou-se que ambos apresentam, além do Cu outros metais como Sn, Al, Fe, Ni e Cr em sua composição. Foram realizados estudos variando-se o pH, tempo de contato e quantidade de resina, visando a confecção das isotermas de adsorção e a determinação das condições ideais do processo. A maior remoção percentual de cobre foi observada para as resinas catiônicas: superior a 95% em massa. Entretanto, maior seletividade em relação ao cobre foi observada para as aniônicas. O cobre retido nas resinas foi recuperado na forma de solução de Cu (II) em percentuais que variaram de acordo com a resina e com o agente de regeneração utilizado. / Methodologies for copper removal and recovery from industrial solid residues proceeding from galvanostegy/galvanoplasty processes had been developed in this study. The performance of four commercial ion exchange resins (Amberlyst 15 wet, Lewatit VP OC 1955, Lewatit VP OC 1960 e Lewatit VP OC 1800) was investigated in accordance with the percentage of recovery and the selectivity to copper. The solid residues first had been characterized and, after the determination of the best methodology for solubilization of the same ones, were verified that beyond the Cu other metals as Sn, Al, Fe, Ni and Cr were in the composition of the residues. The influence of pH, time of contact and amount of resin had been investigated, aiming at the confection of the adsortion isotherms and the determination of the ideal conditions of the process. The biggest percentile copper removal was observed for cationic resins: above 95% in mass. However, greater selectivity to copper was observed for the anionic ones. The restrained copper in resins was recovered as solution of Cu (II) in percentages that had varied with the resin and with the regeneration agent.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-29Bitstream added on 2014-06-13T19:14:43Z : No. of bitstreams: 1 lima_bm_me_sjrp_parcial.pdf: 80021 bytes, checksum: 99997b29ac6df560bf0af42e9f8ea37e (MD5) Bitstreams deleted on 2015-05-28T14:25:15Z: lima_bm_me_sjrp_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-05-28T14:26:17Z : No. of bitstreams: 1 000687968.pdf: 676213 bytes, checksum: 520749eb50ca5a41470631b041bfed18 (MD5) / Surfactantes são compostos anfipáticos, que reduzem a tensão interfacial e superficial, além disso, possuem capacidade de detergência, emulsificação, espumante, molhante, de solubilização e dispersão de substâncias. Os biossurfactantes, surfactantes biológicos derivados do metabolismo secundário de microrganismos, são amplamente utilizados na biorremediação e nas indústrias petrolíferas, de alimentos e de produtos de limpeza. Esses compostos podem ser produzidos por fermentação semi-sólida, a qual pode aproveitar resíduos agroindustriais como substrato para o crescimento microbiano. Os objetivos desse trabalho foram produzir biossurfactante utilizando os fungos Aspergillus ochraceus e Penicillium expansum por fermentação semi-sólida usando bagaço de cana-de-açúcar e farelo de trigo como substratos; avaliar a influência destes substratos; avaliar a influência da concentração de sacarose, glicose, óleo diesel e óleo residual de fritura no crescimento microbiano e o potencial de biorremediação dos biossurfactantes produzidos, assim como dos fungos utilizados. Os microrganismos foram propagados em tubos de ensaio inclinados incubados a 25oC em meio PDA. Posteriormente os esporos foram suspensos em solução nutriente e incubados em frascos de Erlenmeyer contendo cinco gramas do substrato a ser utilizado, bagaço de cana-de-açúcar ou farelo de trigo, 30 mL da solução nutriente contendo os esporos (1,7 x 107 esporos/mL) e uma fonte de carbono adicional testada: sacarose, glicose, óleo diesel e óleo residual de fritura. Os experimentos foram realizados a 25oC e tempo de fermentação de 72, 120 e 168h. A presença do biossurfactante no caldo de fermentação foi determinada pela medida da tensão superficial, do índice de emulsificação, da concentração micelar... / Surfactants are amphiphilic compounds that reduce the interfacial and surface tension; also they have capacity of detergency, emulsifying, wettability, of solubilization and dispersation of substances. The biosurfactants, biologic surfactants derivated from secundary metabolism of microorganism, are widely used in the bioremediation and in the petroleum, food and cleaning industries. These compounds can be produced under solid-state fermentation, which can use agro-industrial wastes as substrates for the microbial growth. The purposes of this study were produce biosurfactants using the fungi Aspergillus ochraceus and Penicillium expansum by solid-state fermentation using sugarcane bagasse and wheat bran as substrates; evaluate the influence of these substrates; evaluate the influence of sucrose, glucose, diesel oil and residual frying oil in the microbial growth and the biosurfactants bioremediation potencial, and microorganisms bioremediation potencial. First, for the inoculum preparation, the microorganisms were propagated in the inclined Erlenmeyers flasks containing PDA and kept at 25°C. After that, the spores were suspended in nutrient solution and incubated in Erlenmeyers flasks containing five grams of the substrate, sugarcane bagasse or wheat bran, 30 mL of nutrient solution containing the spores (1,7 x 107 spores/mL) and an additional carbon source tested: sucrose, glucose, diesel oil and frying oil. The experiments were realized in 25°C and 72, 120 and 168 hours. The presence of the biosurfactant in the fermentation broth was determinated by the surface tension, the emulsification index and the critical micelle concentration. The microorganisms Aspergillus ochraceus e Penicillium expansum showed a high potentiality for biosurfactant production using sugarcane bagasse... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Dissertação (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:05:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07546.pdf: 6655959 bytes, checksum: d53d0f4431174f96fa71e1f77ae4a138 (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:44:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 06909.pdf: 4920910 bytes, checksum: d6e37e56c96b5266b7fcce3da3d56d3b (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:45:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 07179.pdf: 6113980 bytes, checksum: 1a969cfb7280cccf98f26594e185a2c2 (MD5) / Dissertacao (Mestrado) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP