A utilização da Moringa oleifera (M.O) na clarificação de água seguida pela exposição solar como forma de desinfecção vem sendo usada em regiões desfavorecidas em infraestrutura e recursos financeiros. Essas tecnologias proporcionam as pessoas que habitam nessas regiões, água, de maneira fácil, autossustentável e a custo baixo. O objetivo do estudo foi de avaliar o uso conjunto da M.O na coagulação-floculação e do sistema solar na desinfeção da água para consumo humano. Os objetivos específicos da pesquisa foram: a) determinar a dose de M.O na remoção da turbidez e cor aparente da água bruta; b) determinar o tempo de exposição solar necessário para a remoção de E. coli e coliformes totais presentes na água clarificada com M.O; c) identificar com a técnica delineamento composto central rotacional (DCCR) quais variáveis independentes (pH, dosagem, tempo de mistura lenta e rápida) exerceram maior remoção da cor aparente e turbidez na água bruta. Na desinfeção solar foi considerado um tempo de exposição de 2, 4 e 6 horas, e para a determinação da dosagem e tempos ótimos foram realizados 28 ensaios em Jarteste. Os dados obtidos foram analisados através da Metodologia de Superfície de Resposta do DCCR do programa Statistic 8. As condições do ensaio que apresentou os melhores resultados foram: pH, 6,3; tempos de mistura rápida e lenta de 4 e 25 minutos, respectivamente; dosagem ótima de Moringa de 950 mg/L. Nestas condições, houve remoção de 80% da cor e 94% da turbidez. Adicionalmente, a clarificação com Moringa removeu 98,5 e 96,3% de coliformes totais e E. coli presentes na água bruta. A análise de variância mostrou que a dosagem ótima, os tempos de mistura rápida e lenta e a interação dos tempos de mistura lenta e rápida influenciaram na remoção da turbidez, enquanto a remoção de cor foi influenciada pela dosagem ótima e tempo de mistura lenta. As amostras com e sem filtração em filtro quantitativo de porosidade disforme (tecido de algodão de uso doméstico) foram expostas a desinfeção solar para a remoção de E. coli e coliformes totais. Houve eliminação de 64,8 e 59,7% em 2 horas; 100% e 99,7% em 4 horas e 100% em 6 horas para água não filtrada. Para água filtrada, as remoções foram de 70 e 19,2% (2 horas); 100 e 46% (4 horas) e 100% (6 horas). A desinfecção solar mostrou-se mais eficiente na exposição da água por 6 horas. Assim sendo, o uso conjunto da Moringa e da desinfeção solar em geral promoveram a clarificação e a desinfecção da água, reduzindo significativamente a turbidez e deixando-a livre de E. coli e coliformes totais. / The use of Moringa oleifera (M.O) in clarifying water followed by sunlight exposure as a means of disinfection has been used in disadvantaged areas with lack of infrastructure and financial resources. These technologies provide the people living in these regions, water in self-sustainable and cost-effective way. The objective of the study was to evaluate the combined use of M.O in coagulation-flocculation followed by solar disinfection to produce water suitable for human consumption. The specific objectives of the research were: a) to determine the optimal dose of M.O for removing turbidity and apparent color of the raw water; b) to determine the exposure time required for solar disinfection and removal from E. coli and total coliforms (TC) in the clarified water with M.O; c) to identify with the technical design central composite (CCRD) which independent variables (pH, dosage, slow and fast mixing time) had higher removal of apparent color and turbidity in the raw water. Exposure times tested in solar disinfection were 2, 4 and 6 hours. Twenty eight jartests were performed to determine the optimal dose, slow and fast mixing time and pH. Data were analyzed by CCRD Response Surface Methodology using the program Statistic 8. Test conditions that showed the best results were: pH, 6.3; fast and slow mixing times of 4 and 25 minutes, respectively; Moringa optimum dose of 950 mg/L. Under these optimal conditions, removals efficiencies for color and turbidity were, respectively, 80% of color and 94%. In additional, clarification with Moringa removed 98.5 and 96.3% of total coliforms and E. coli present in the raw water. Analysis of variance showed that the optimal dosage of the fast and slow mixing times, and the interaction of the fast and slow mixing times influenced the removal of turbidity, while the color removal was influenced by the optimum dosage and duration of slow mixing. The samples filtered in filter quantitative without unsightly porosity and were exposed to solar disinfection for removal of E. coli and total coliforms. There elimination 64.8 and 59.7% at 2 hours; 100% and 99.7% in 4 hours and 100% at 6 hours for unfiltered water. For filtered water removals were 70 and 19.2% (2 hours); 100 and 46% (4 hours) and 100% (6 h). Solar disinfection was more efficient in water exposure for 6 hours. It could be concluded that the joint use of the Moringa and solar disinfection generally promoted the clarification and disinfection of water, significantly reducing turbidity and leaving the water free of E. coli and total coliforms.

An oilfield lifecycle naturally exhibits a transition time when it becomes exhausted, since forward large water to oil ratios starts to be experienced, due to the proper conditions of oil reservoir or as a consequence of water injection with the purpose of oil secondary recovering. The development of new technologies for produced water treatment or the improvement of the existing ones is an issue of great importance to the petroleum industry development, minimizing environmental impacts. The flotation process has been extensively used to remove oil, mainly by dissolved air flotation (DAF) that consists of four basic steps: generation of bubbles in oily wastewater; contact between the gas bubbles and oil drops suspended in water; attachment of oil drops to gas bubbles; flotation of air-oil mixture to the surface where the oil is separated. In cases where the effluent needs coagulation, this step becomes an important point to any downstream processing technology. The use of environmentally correct coagulants represents an alternative way to the treatment of sewage and has demonstrated some advantages in relation to chemical coagulants, specifically due to its biodegradability, low toxicity and low surplus sludge production. This study proposes to evaluate the oil-water separation efficiency from produced water through DAF process by using Moringa oleifera Lam as a natural coagulant. Some tests were performed to characterize the oil and the Moringa s cake. Further, other experiments were performed to optimize the coagulation-flocculation process by changing the concentration of Moringa oleifera Lam in the range of 0.05 to 3.5 g/L, with samples of synthetic produced water (SPW) and real produced water (RPW) to get the optimum coagulant concentration in each sample and to determine its action on salted and unsalted emulsions, prepared, respectively, by adding or not NaCl. In the second stage, tests were also performed to optimize DAF process with RPW and SPW samples to evaluate the coagulant agent performance and to establish the kinetic modeling to estimate the separation efficiency. The optimal Moringa s concentration was 2.5 g/L for SPW samples and 1.5 g/L for RPW samples. The greatest DAF s efficiencies by using Moringa oleifera Lam were obtained when the recycling ratio (RR) were set to 40% and 60%, corresponding to oil removal efficiencies of 63.84 and 64.45 %, respectively, for SPW samples, and 55.28 and 59.63%, respectively, for RPW samples. In the case of SPW, the fit of an order one kinetic model provided k=0.03261s-1, showing satisfactory results compared to experimental data. For the case of RPW, the k value to a second-order kinetics model was 3.614x10-4 L.mg-1s-1, exhibiting weak correlation with the experimental results. The use of Moringa oleifera Lam as natural coagulant in the DAF process provided very good results, been considered an available alternative technique for produced water treatment. / Na vida de um poço de petróleo, chega sempre o momento em que uma grande quantidade de água começa a ser produzida junto com o óleo, seja pelas próprias condições do reservatório, ou como uma conseqüência da injeção de água no processo de recuperação secundária do poço. O desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento da água produzida ou ainda o aperfeiçoamento das existentes é de extrema importância para que a indústria de petróleo continue a se expandir, minimizando os impactos ao meio ambiente. O processo de flotação vem sendo extensivamente utilizado para remoção de óleos, principalmente através da flotação por ar dissolvido (FAD) e consiste em quatro passos básicos: Geração de bolhas na água oleosa; Contato entre as bolhas de gás e as gotas de óleo suspensas na água; União das gotas de óleo às bolhas de gás; Elevação da combinação ar/óleo até a superfície de onde o óleo é removido. Quando a água a ser tratada necessita da coagulação, essa etapa passa a ser importante, em qualquer tecnologia de tratamento. O uso de coagulantes ambientalmente corretos apresenta uma alternativa viável para o tratamento de água e têm demonstrado vantagens em relação aos químicos, especificamente em relação à biodegradabilidade, baixa toxicidade e baixo índice de produção de lodos residuais. Assim, este trabalho propõe avaliar a eficiência de separação óleo/água de água produzida através do processo da FAD utilizando o coagulante natural Moringa oleifera Lam. Foram realizados ensaios visando à caracterização do óleo e da torta da moringa. Em seguida, executou-se experimentos para a otimização do processo de coagulação/floculação com uma variação da concentração de Moringa oleifera Lam entre 0,05 a 3,5 g/L, com amostras de água produzida sintética (APS) e água produzida real (APR) para determinar a concentração ótima do coagulante em cada amostra e verificar a sua ação em emulsões preparadas com e sem adição de NaCl. Numa segunda etapa realizou-se ensaios para a otimização do processo de FAD também com amostras de APS e APR para avaliar o comportamento do agente coagulante e realizar a modelagem cinética para estimar a eficiência do referido processo. A concentração ótima de moringa determinada foi de 2,5 g/L para as amostras de APS e de 1,5 g/L para as amostras de APR. A maior eficiência do processo de FAD foi obtida quando se utilizou a Moringa, nas razões de reciclo (RR) 40 e 60%, sendo que, para amostras de APS, a remoção de óleo foi de 63,84 e 64,45%, respectivamente e para amostras de APR 55,28 e 59,63%, respectivamente. Para o caso da APS, a modelagem cinética utilizando a constante de ordem um k=0,03261 s-1, apresentou resultados satisfatórios comparados aos dados experimentais. Já para o caso da APR o valor de k = 3,614x10-4 L.mg-1s-1 para a cinética de segunda ordem, não representou bem os resultados experimentais. A utilização do agente coagulante Moringa oleifera Lam apresentou resultados muito significativos como coagulante natural no processo de FAD, podendo ser considerada como uma técnica alternativa para o tratamento de água produzida.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Moringa oleifera Lam. à uma planta originÃria do Noroeste da Ãndia, bem adaptada Ãs regiÃes tropicais. De suas sementes foi isolada uma nova proteÃna ligante à quitina, a Mo-CBP3, com propriedades coagulantes e atividade antifÃngica contra o fitopatÃgeno Fusarium solani. As proteÃnas foram extraÃdas da farinha delipidada de sementes com o tampÃo Tris-HCl 0,05 M, pH 8,0, contendo NaCl 0,15 M. O teor mÃdio de proteÃna da farinha correspondeu a 216,44 mgP/gF. O extrato total foi fracionado em albuminas e globulinas por diÃlise contra Ãgua seguida de centrifugaÃÃo. As albuminas foram concentradas com sulfato de amÃnio a 90% de saturaÃÃo. A F0-90% foi submetida à cromatografia de afinidade em coluna de quitina, previamente equilibrada com o tampÃo de extraÃÃo. Foram obtidos um pico nÃo retido e dois picos retidos, correspondentes Ãs proteÃnas ligantes à quitina (CBP). O primeiro destes foi eluÃdo com soluÃÃo de N-acetil-D-glucosamina 0,1 M (PNAG), e o segundo, com Ãcido acÃtico 0,05 M, pH 3,0 (PAC). PNAG foi aplicado em coluna de troca catiÃnica, Resource S, acoplada a um sistema de FPLC, equilibrada com tampÃo acetato de sÃdio 0,05 M, pH 5,2. Dos picos obtidos, o terceiro correspondeu à proteÃna Mo-CBP3 - eluÃda com 0,5 M de NaCl no tampÃo de equilÃbrio. O teor protÃico mÃdio calculado para a proteÃna purificada Mo-CBP3 foi de 1,17 mgP/gF, representando um rendimento final de 0,54% das proteÃnas do extrato total. A massa molecular aparente por SDS-PAGE foi de 18,0 kDa sem o agente redutor e, de 9,0 kDa, na presenÃa deste. O resultado sugere que Mo-CBP3 seja uma proteÃna dimÃrica formada de subunidades idÃnticas, unidas por pontes dissulfeto. A massa molecular de Mo-CBP3, por cromatografia de exclusÃo molecular, foi de 14,34 kDa, e o pI de 10,8. Trata-se de uma glicoproteÃna com 2,5% de carboidratos, que nÃo apresenta atividade hemaglutinante ou quitinÃsica. Sua seqÃÃncia NH2-Terminal obtida foi CPAIQRCCQQLRNIQPPCRCCQ, com 22 aminoÃcidos, confirmando sua caracterÃstica bÃsica. Mo-CBP3 mostrou-se tÃo eficiente quanto o AlK(SO4)2 na capacidade de coagular matÃria em suspensÃo na Ãgua. Mo-CBP3 foi fungicida para esporos de Fusarium solani a 0,1 mg/mL. O aquecimento da proteÃna a 98 ÂC, por 1 h, e a prÃ-incubaÃÃo com o aÃÃcar N-acetil-D-glucosamina, nÃo reverteram sua aÃÃo. Mo-CBP3 mostrou-se capaz de retardar o crescimento micelial do fungo ainda na menor dose testada, 0,05 mg/mL. Mo-CBP3 à inativa contra o oomiceto Pythium oligandrum, que apresenta celulose no lugar da quitina na parede celular. A proteÃna foi, ainda, capaz de inibir cerca de 80% da acidificaÃÃo do meio, por esporos de F. solani, induzida por glicose, o que sugere a influÃncia de Mo-CBP3 sobre as bombas de prÃtons (H+ATPases) presentes na membrana celular dos esporos deste fungo. / Moringa oleifera Lam. is native from Northwest India, well adapted to tropical regions. From its seeds it was isolated a new chitin binding protein, Mo-CBP3, which has coagulant properties and antifungal activity against the phytopathogen Fusarium solani. Proteins were extracted from defatted seeds flour by 0.05 M Tris-HCl buffer, pH 8.0, containing 0.15 M NaCl. The average protein content of the flour was 216.44 mgP/gF. The crude extract was fractionated in albumins and globulins by dialysis and centrifugation. Albumins were concentrated by 90% ammonium sulfate saturation. This fraction was applied into a chitin column, previously equilibrated with the same buffer. An unadsorbed and two adsorbed peaks were obtained. The first adsorbed peak was eluted with 0.1 M N-acetyl-D-glucosamine (PNAG), and the second one, with 0.05 M acetic acid, pH 3.0 (PAC). PNAG was applied into a cation exchange column, Resource S, equilibrated with 0.05 M sodium acetate buffer, pH 5.2. The third peak corresponded to Mo-CBP3 â eluted with 0.5 M NaCl in equilibrium buffer. The protein content of Mo- CBP3 was 1.17 mgP/gF. It represents a final yield of 0.54% of crude extract proteins. Apparent molecular mass by SDS-PAGE was 18.0 kDa in the absence of β-ME, and 9.0 kDa, in its presence. Results suggest that Mo-CBP3 is a dimeric protein, made of identical subunits, linked by disulfide bonds. By molecular exclusion chromatography, calculated molecular mass was 14.34 kDa, pI 10.8. Mo-CBP3 is a glycoprotein with 2.5% of carbohydrates, which has not hemagglutinating or chitinase activities. Its NH2- terminal sequence was CPAIQRCCQQLRNIQPPCRCCQ, with 22 amino acids, conffirming its basic character. Mo-CBP3 was as efficient as AlK(SO4)2 in the capacity of coagulating suspended material in water. Mo-CBP3 (0.1 mg/mL) was fungicide to Fusarium solani spores. Heat treatment of the protein at 98 ÂC, du ring 1 h, and pre incubation with N-acetyl-D-glucosamine, did not reverse its action. Mo-CBP3 was able to retard the mycelial growth of the fungus even at the lowest tested dose of 0.05 mg/mL. Mo-CBP3 was inactive against the oomycete Pythium oligandrum, which has cellulose in spite of chitin in cell wall. Protein was also able to inhibit about 80% of medium acidification, induced by glucose, by F. solani spores, that suggests the influence of Mo-CBP3 over the proton pumps (H+ATPases) present in cellular membranes of F. solani spores.

Orientador: Marina Sangoi de Oliveira Ilha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-26T09:43:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paula_HeberMartinsde_D.pdf: 3249461 bytes, checksum: 6923aa798c1f5a019c40de1328b74651 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A operação de usinas de concreto gera água residuária que necessita de tratamento antes da disposição ou reuso. O processo de coagulação/floculação com o uso de coagulantes químicos associados à decantação pode gerar resíduos nocivos à saúde humana. Inserido nesse contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência da Moringa oleifera (MO) como coagulante natural para o tratamento da água residuária do concreto produzido em usinas. A pesquisa foi composta por cinco etapas: (a) caracterização da qualidade da água residuária coletada em uma usina de concreto; (b) avaliação da eficiência, em laboratório, do uso combinado do sulfato de alumínio e da MO em pó no tratamento da água residuária do concreto coletada em campo, com a determinação da concentração e as possíveis combinações entre eles; (c) avaliação da eficiência, em laboratório, do uso combinado de Sulfato de alumínio e da MO na forma solúvel e também do emprego do Cloreto férrico, outro coagulante químico, associado à MO, ambos na forma solúvel, no tratamento das águas residuárias de usinas de concreto; (d) otimização das dosagens de MO e de coagulantes químicos no tratamento da água residuária por meio do Delineamento de Composto Central Rotacional, avaliando os dados via Metodologia de Superfície de Resposta e desejabilidade global e (e) avaliação da eficiência do tratamento proposto, considerando as dosagens ótimas determinadas nos estudos anteriores, em amostras coletadas no início e no final da semana de produção, durante o período de um mês. Os resultados indicaram que os coagulantes em pó e solúvel, isolados e associados, obtiveram uma dosagem de 20% MO e 80% Al2(SO4)3 (concentração total de 1,85 g L 1), reduzindo o pH a 9,2 e removendo de 99% da turbidez. O processo foi otimizado e reduziu a concentração total dos coagulantes para 1,01 g L-1, removendo à turbidez em até 99,9%, aumentando o uso da MO para 46,5%. Simulando o ciclo de produção da usina, a dosagem otimizada foi capaz de tratar a água independente de suas características iniciais, deixando a turbidez sempre abaixo de 2 UNT. Assim, os resultados apontam para a possibilidade do reuso da água tratada em diferentes atividades, como lavagem de veículos, rega de jardins, descarga de bacias sanitárias e até mesmo na própria produção do concreto / Abstract: The operations of concrete plants generate wastewater that requires treatment before disposal or reuse. The process of coagulation / flocculation using chemical coagulants associated with decantation can generate waste harmful to human health. Inserted in this context, this work aims at evaluating the efficiency of Moringa oleifera (MO) as a natural treatment of wastewater produced in the concrete plant coagulant. The research was divided into five steps: (a) characterization of the quality of the wastewater collected in a concrete plant; (b) evaluation of the efficiency in the laboratory, the combined use of aluminum sulfate and MO powder in the treatment of wastewater collected in the concrete field, with the determination of the concentration and the possible combinations between them; (c) evaluation of the efficiency in the laboratory, the combined use of aluminum sulfate and MO in soluble form and also the use of ferric chloride, other chemical coagulant, associated with MO, both in soluble form, in the treatment of wastewater concrete plants; (d) optimization of dosages of MO and chemical coagulants in the treatment of wastewater through the Central Composite Rotational Design of evaluating the data via Response Surface Methodology and overall desirability and (e) evaluation of the effectiveness of the proposed treatment, considering optimal dosages determined in previous studies on samples collected at the beginning and end of week production during the period of one month. The results indicated that the coagulant soluble or powder, isolated and associates obtained a dosage MO 20% and 80% Al2 (SO4) 3 (1.85 g L-1 total concentration) reducing the pH to 9.2 and removing 99% of the turbidity. The process was optimized and reduced the total concentration of the coagulant to 1.01 g L-1 turbidity removing up to 99.9%, increasing the use of MO to 46.5%. Simulating the production cycle of the concrete plant, the optimum dosage was able to treat independent water from their initial characteristics, leaving the turbidity always below 2 UNT. Thus, the results point to the possibility of reuse of treated water in different activities such as washing cars, watering gardens, flushing toilets and even in production of the concrete / Doutorado / Arquitetura e Construção / Doutor em Engenharia Civil

Orientador: José Euclides Stipp Paterniani / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-19T22:54:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GabrielaKurokawae_M.pdf: 4064663 bytes, checksum: efbd782b012dc54eda697fca32638d9f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O acesso à água com padrões de qualidade adequados ao consumo humano tem sido tema de muitos estudos que visam desenvolver novas tecnologias ou aprimorar tecnologias já existentes para possibilitar o uso dessa água para abastecimento público. Como muitas tecnologias dependem de elevados investimentos e mão-de-obra qualificada, uma alternativa mais acessível para população de pequenas comunidades ou com menor poder aquisitivo é a utilização de coagulantes naturais. Um deles é o coagulante à base de sementes de Moringa oleifera. Alguns pesquisadores verificaram que a proteína presente nas sementes é responsável pelo processo de coagulação e que o material excedente das mesmas pode comprometer o tratamento de água. O presente trabalho visou desenvolver nova tecnologia de aplicação desse coagulante. Foi desenvolvido um sachê contendo o pó das sementes de Moringa oleifera que libera a proteína responsável pelo efeito coagulante das sementes. Após a determinação do material para confecção dos sachês, foram testadas 3 massas de pó adicionadas ao interior dos sachês (0,6 g, 0,8 g e 1,0 g) em ensaios para clarificação de água com turbidez sintética, sendo feita a comparação do desempenho dos sachês com o coagulante líquido. Utilizando-se equipamento Jar-Test, os ensaios consistiram na dissolução da proteína dos sachês na água com turbidez sintética, incluindo as operações unitárias de coagulação e floculação em alguns ensaios e em outros não e, por fim, foi feita a sedimentação por 60 minutos. Nos ensaios de clarificação com coagulação e floculação, as dosagens de 0,8 g e 1,0 g obtiveram eficiências de clarificação bastante próximas do coagulante líquido. Nos ensaios com coagulação e floculação, observou-se eficiência de redução de turbidez dos sachês variando de 85,5% a 97,4%, respectivamente para 0,6 g e 1,0 g, sendo que o coagulante líquido apresentou eficiência de 97,9%. Já quando não houve a realização dessas etapas, 50,6%, 89,92% e 94,8%, respectivamente. Com relação à cor aparente, essas eficiências foram 88,7%, 97,8% e 99,0% quando houve coagulação e floculação e 56,1%. 91,3% e 96,3% quando não houve. Concluiu-se que quando houve a realização da coagulação e sedimentação as amostras ficaram mais homogêneas, além de resultarem maiores valores de eficiência de redução de turbidez e cor aparente. Assim, conclui-se que a utilização dos sachês é um processo eficiente quando comparado com a aplicação do coagulante de Moringa oleifera na forma de solução / Abstract: The access to water with good quality to human consumption has been the subject of many studies which the main goal is the development of new technologies or the improvement of the existing structures used to provide water to public supply. As many technologies depends on high investments and qualified labor, the most accessible alternative to small communities or people with less purchasing is to use natural coagulants. One of them is the seed-based coagulant of Moringa oleifera. Some researches find that the protein on the seeds is the responsible by the coagulation and that the surplus material of them may compromise the water treatment. This objective of this paperwork presents a new technology of application of this coagulant. It was developed a sachet with Moringa oleifera powder seeds that releases the protein responsible for the coagulant effects of seeds. After determining the material to manufacture the sachets, 3 different levels of powder in the sachets (0,6 g, 0,8 g and 1,0 g) were tested for water clarification with synthetic turbidity, subsequently the comparison of the performance of the sachets with the liquid coagulant. Using an equipment Jar-Test, the tests consisted in the dissolution of the protein of the sachets on water with synthetic turbidity, including the unit operations of coagulation and flocculation on some tests and not in the others, finally it was made the sedimentation for 60 minutes. In the tests of clarification with the coagulation and flocculation steps, the dosages 0,8 g and 1,0 g obtained efficient results in clarification similar with the liquid coagulant. In the tests with coagulation and flocculation, we can see the efficiency of turbidity reduction of the sachets ranging from 85,5% to 97,4%, respectively to 0,6 g to 1,0 g, and considering that the liquid coagulant showed 97,9% of efficient. About the apparent color, this efficiencies were 88,7%, 97,8% and 90,0% when there was coagulation and flocculation, and 56,1%, 91,3% and 96,3% when there wasn't. The final results found show us that when the coagulation and flocculation were used, the samples were more homogenous and presented improved values of efficiency of turbidity and apparent color reduction. Thus, it was concluded that the use of sachets is a process efficient compared with the application of Moringa oleifera coagulant as a solution / Mestrado / Saneamento e Ambiente / Mestre em Engenharia Civil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Esters from vegetable oils have been considered an alternative for diesel substitution in compression-ignition engines. In Brazil, several kinds of oil plants, that have potential to be used as raw-material for biodiesel production, are cultivated, such as soybean, castor, sunflower, corn, oil palm and moringa. Moringa oleifera Lam is a tropical plant that belongs to the Moringaceae family, native to India. The oil extracted from its seeds shows good resistance to oxidation and contains high content of unsaturated fatty acids, especially oleic acid (78%). An important point is that moringa seeds can be used for oil extraction whereas their by-products can be useful for wastewater treatment. Then, this work intends to study the potentiality of moringa in biodiesel production by transesterification, hydroesterification and transesterification in situ reactions and in the treatment of the water produced from oil extraction, using the by-products (pod, cake and shell) in oil/water separation by filtration and coagulation/flocculation. Physical-chemical analyses were carried out aiming to characterize the oil obtained from moringa seeds. Reactions for biodiesel production were performed by the above-mentioned processes. In transesterification and transesterification in situ reactions, the alcohol (methanol and ethanol) and the catalyst (sodium or potassium hydroxide) were permuted; the temperature was kept constant at 25°C for one hour. Hydroesterification was carried out in a batch reactor using, for hydrolysis, 20% of niobium oxide (catalyst), oil/water ratio of 20:1 at 300°C for one-hour reaction. Esterification was performed with 20% of niobium catalyst and alcohol/fatty acid ratio of 3:1 at 300°C for one hour. Coagulationflocculation tests, with produced water, were carried out varying the concentration of moringa extract in salt and water medium. The filtration experiments took place in a bench-scale PVC tube. The shell, the cake (obtained from transesterification in situ) and the pod of moringa were used as filter media, whose efficiency were compared to nut shell, which is commonly used by oil industries to remove oil and greases in water. The results showed an ester conversion higher than 90% in transesterification and hydroesterification reactions. Concerning the transesterification in situ, the oxidation stability stood out, being higher than 300 hours. In the studies of oil/water separation, the process of coagulation/flocculation was efficient, mainly when using the coagulant extracted on saline media. In this media, at a concentration of 0,5 mL/L, a oil removal of 96% was achieved. Regarding the filtration process, moringa shell was the most efficient media once an oil removal of 95% was achieved. The potentiality of moringa was observed in all the process of biodiesel production and water treatment studied in this work. / Os ésteres de ácidos graxos aparecem como uma alternativa para a substituição ao óleo diesel em motores de ignição por compressão. No país, são cultivadas diversas espécies oleaginosas que possuem potencial para serem utilizadas como matéria prima na produção de biodiesel, tais como soja, dendê, mamona, girassol dentre outras. A moringa oleifera Lam é uma planta tropical pertencente à família Moringaceae nativa da Índia, o óleo extraído dessas sementes apresenta alta resistência à oxidação e contém elevados teores de ácidos graxos insaturados, especialmente o oléico (78%). Um ponto importante é que as sementes da moringa podem ser usadas para a extração de óleo e seus coprodutos para tratamento de efluentes. Assim, o presente trabalho propôs estudar a potencialidade da moringa na produção de biodiesel pelas reações de transesterificação, hidroesterificação e transesterificação in situ e no tratamento de água produzida na extração de petróleo, utilizando os coprodutos (vagem, torta e casca) na separação óleo/água através dos processos de filtração e coagulação/floculação. Foram realizadas análises físico químicas visando caracterizar o óleo obtido a partir das sementes de moringa. Em seguida, foram realizadas reações para produção de biodiesel pelos processos acima descritos. Nas reações de transesterificação e transesterificação in situ variou-se o tipo de álcool (etílico e metílico) e o tipo de catalisador (hidróxido de sódio e hidróxido de potássio), a temperatura foi mantida à 25°C durante uma hora de reação. A hidroesterificação foi realizada em um reator batelada utilizando-se, para a hidrólise, 20% de óxido de nióbio (catalisador), uma razão molar água: óleo de 20:1 e uma temperatura de 300°C durante 1 hora de reação e para a esterificação, 20% de óxido de nióbio, uma razão molar álcool: àcido graxo de 3:1 e uma temperatura de 200°C durante 1 hora de reação. Os ensaios de coagulação/floculação, com água produzida sintética, foram realizados variando as concentrações do extrato de moringa em meio salino e em meio aquoso. Para os experimentos de filtração utilizou-se um filtro PVC em escala de bancada sendo a casca, a torta (obtida na transesterificação in situ) e vagem da moringa os meios filtrantes que foram comparados com a eficiência da casca de nozes, geralmente utilizada pelas indústrias de petróleo na remoção de óleos e graxas em água. Os resultados mostraram conversão em éster maior do que 90% nas reações de transesterificação e hidroesterificação. Já nas reações de transesterificação in situ a estabilidade a oxidação se destacou, sendo maior do que 300 horas. Nos estudos de separação óleo/água o processo de coagulação/floculação mostrou-se eficiente, principalmente com o coagulante extraído em meio salino, na concentração de 0,5 mL/L, onde obteve-se remoção de óleo em água de 96% e no processo de filtração, a casca de moringa foi o meio filtrante mais eficiente, pois foi neste onde observou-se a maior remoção de óleo em água (maior do que 95%). A potencialidade da moringa foi observada em todos os processos de produção de biodiesel e tratamento de água estudados neste trabalho.

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / In this study the adsorption capacity of coumponds benzene, toluene, ethylbenzene, p-xylene e o-xylene (BTEX) on Moringa oleifera seeds cake from aqueous solution was evaluate. The cake were obtained after oil extraction from the seeds with n-hexane. The BTEX compounds were selected because of the environmental impact caused by their presence in the water streams and their high toxicity. The Moringa oleifera seeds cake were characterized by thermogravimetric analysis, infrared spectroscopy, X ray diffraction and Point of Zero Charge. The variables of the adsorption process such as contact time and solution pH were studied to optimize the maximum adsorption conditions. The results obtained, contact time (20 min) and solution pH (7) were used for building the adsorption isotherms. The Langmuir and Freundlich linear isotherm models were applied to the experimental data to describe the adsorption process. The adsorption process was described satisfactorily by the Freundlich equation. This study shows that the Moringa oleifera seeds cake exhibits the good adsorption capacity and can be used for adsorbs BTEX in aqueous solution. / Neste estudo a capacidade de adsorção dos compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno, p-xileno e o-xileno (BTEX) sobre a torta das sementes de Moringa oleifera em soluções aquosas foi avaliada. A torta foi obtida após extração do óleo das sementes com n-hexano. Os compostos BTEX foram selecionados, devido ao impacto ambiental ocasionado pela presença dos mesmos nos cursos d água e suas elevadas toxicidades. A torta das sementes de Moringa oleifera foi caracterizada por análise termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho, difratometria de raios X e Ponto de Carga Zero. As variáveis do processo de adsorção, tais como, tempo de contato e pH da solução foram estudados para otimizar as condições de máxima adsorção. Os resultados obtidos, tempo de contato (20 min) e pH da solução (7), foram utilizados para a construção das isotermas de adsorção. Os modelos de isotermas lineares de Langmuir e Freundlich foram aplicados aos dados experimentais para descrever o processo de adsorção. O processo de adsorção foi satisfatoriamente descrito pela equação de Freundlich. Este estudo mostrou que a torta das sementes de Moringa oleifera apresenta boa capacidade de adsorção e pode ser usada para adsorver BTEX em soluções aquosas. / Mestre em Química

COSTA, Renata Albuquerque. Bioatividade in vitro de extratos etanólicos de sementes de Moringa oleifera frente a estirpes de Vibrio portadoras de fatores de virulência e resistentes a antimicrobianos, isoladas da hemolinfa do camarão Litopenaeus vannamei. 2011. 103 f. : Tese (doutorado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2011 / Submitted by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-27T14:35:48Z No. of bitstreams: 1 2011_tese_racosta.pdf: 1965540 bytes, checksum: ab0d3960c64bdd3ba2a8d794a28c5306 (MD5) / Approved for entry into archive by Nádja Goes (nmoraissoares@gmail.com) on 2016-07-27T14:36:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_tese_racosta.pdf: 1965540 bytes, checksum: ab0d3960c64bdd3ba2a8d794a28c5306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-27T14:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_tese_racosta.pdf: 1965540 bytes, checksum: ab0d3960c64bdd3ba2a8d794a28c5306 (MD5) Previous issue date: 2011 / The search for antibacterial agents may provide alternative therapy for outbreaks of bacterial etiology that represents a risk to the development of aquaculture activities. Thus, the research aimed to evaluate the in vitro bioactivity of the Moringa oleifera seeds extracts against isolated vibrios from the Litopenaeus vannamei hemolymph. The profiles related to antibiotic resistance and exoenzyme expression associated to virulence factors were determined as criteria for antibacterial activity assays. One hundred strains of Vibrio were isolated and phenotypically identified, with the predominance of V. navarrensis (53%), V. brasiliensis (15%) and V. parahaemolyticus (10%). The expression of at least one exoenzyme was detected in all isolates (n = 100). It was found a percentage of phospholipase and lipase positive strains of 94 and 58%, respectively. Thirty-eight strains produced β-hemolysis on sheep blood. The ability to hydrolyze casein, gelatin and elastin was observed in 96%, 80% and 35% of vibrios, respectively. It was observed a high antibiotic resistance index (75%), with following phenotypic profiles: monoresistance (n = 42), cross-resistance to β-lactams (n = 20) and multiple resistance (n = 13). The antibacterial activity tests indicated bioactivity from the MOS-E and MOS-ES against 92% and 90% of strains tested, respectively. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of MOS and MOS-E-ES able to inhibit the growth of most strains was of 32 µg mL-1. The screening of bioactive compounds revealed that only a fraction of ethyl acetate from both extracts demonstrated antibacterial effect, which made possible the isolation of the vibriocidal substances niazirine and niazimicine. / A prospecção de agentes antibacterianos pode fornecer alternativa terapêutica para epizootias de etiologia bacteriana que representam risco para o desenvolvimento de atividades aqüícolas. Considerando essa assertiva, o presente estudo teve como objetivo a avaliação da bioatividade in vitro de extratos de sementes de Moringa oleifera contra víbrios isolados da hemolinfa do camarão Litopenaeus vannamei. Como critérios de seleção para os testes de atividade antibacteriana, foram determinados perfis relacionados à resistência a antimicrobianos e à expressão de exoenzimas associadas a fatores virulentos. Foram isoladas e identificadas fenotipicamente 100 cepas de Vibrio, verificando-se predominância das espécies de V. navarrensis (53%), V. brasiliensis (15%) e V. parahaemolyticus (10%). Todas as cepas testadas (n = 100) foram capazes de expressar pelo menos uma exoenzima. As atividades fosfolipolítica e lipolítica foram verificadas em 94% e 58% das cepas, respectivamente. Trinta e oito estirpes produziram β–hemólise em sangue de ovelha. A habilidade em hidrolisar caseína, gelatina e elastina foi observada em 96%, 80% e 35% dos víbrios, respectivamente. O perfil fenotípico de susceptibilidade a antimicrobianos revelou um elevado índice de resistência (75%). Foram observados perfis de monoresistência (n = 42), resistência cruzada a β-lactâmicos (n = 20) e multiresistência (n = 13). No que se refere à atividade antibacteriana, os extratos obtidos por extração com etanol a frio (MOS-E) e a quente (MOS-ES) mostraram-se bioativos contra 92% e 90% das cepas testadas, respectivamente. A Concentração Inibitória Mímima (CIM) de MOS-E e MOS-ES mais eficiente contra o maior percentual de estirpes foi a de 32 µg mL-1. A triagem bioguiada de compostos bioativos revelou que a fração acetato de etila de ambos os extratos foi à única que apresentou atividade antibacteriana. A partir do fracionamento cromatográfico da fração supracitada, isolaram-se as substâncias vibriocidas niazirina e niazimicina.

Submitted by Hengli Barbosa Pecora null (hengli_barbosa@yahoo.com.br) on 2017-03-26T19:10:56Z No. of bitstreams: 1 tese versão final.pdf: 4544446 bytes, checksum: d6259b0977078a1c6ac203f1a8793bbe (MD5) / Rejected by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo a orientação abaixo: O arquivo submetido não contém o certificado de aprovação. O arquivo submetido está sem a ficha catalográfica. A versão submetida por você é considerada a versão final da dissertação/tese, portanto não poderá ocorrer qualquer alteração em seu conteúdo após a aprovação. Corrija estas informações e realize uma nova submissão com o arquivo correto. Agradecemos a compreensão. on 2017-03-29T18:45:28Z (GMT) / Submitted by Hengli Barbosa Pecora null (hengli_barbosa@yahoo.com.br) on 2017-04-06T17:58:27Z No. of bitstreams: 1 versão final.pdf: 4891698 bytes, checksum: 785a500baf9ef0d37240057073861ad2 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-11T18:04:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pecora_hb_me_rcla.pdf: 4891698 bytes, checksum: 785a500baf9ef0d37240057073861ad2 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-11T18:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pecora_hb_me_rcla.pdf: 4891698 bytes, checksum: 785a500baf9ef0d37240057073861ad2 (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Outra / A indústria têxtil utiliza grandes quantidades de água e em seus processos industriais ocorrem muitas perdas de produtos como corantes, detergentes e engomantes, assim elevadas quantidades de efluentes carregados com diversas substâncias são gerados. Esses efluentes trazem os corantes como principais substancias contaminantes. Os corantes são moléculas estáveis, de difícil degradação e acarretam graves conseqüências prejudiciais aos organismos. Devido à grande problemática causada por essas substâncias, diversos tratamentos vêem sendo estudados, entre eles, tratamentos alternativos que associem baixo custo, disponibilidade e ausência de subprodutos tóxicos. A biossorção e floculação são processos que se mostram cada vez mais promissores na remoção de corantes provenientes de efluentes têxteis. A levedura Saccharomyces cerevisiae é um adsorvente eficiente, porem uma vez que ocorre o processo de adsorção do corante na levedura, esta precisa passar por algum processo para que decante. A Moringa oleifera é uma espécie arbórea já utilizada no tratamento de clarificação de águas turvas, contendo em sua semente uma proteína com grande potencial de coagulação/floculação. Portanto, o presente trabalho propõe avaliar o uso de Moringa oleifera e Saccharomyces cerevisiae no tratamento de remoção dos corantes Acid Orange 7, Direct Violet 51 e Procion Red HE7B em soluções aquosas, analisando a descoloração, a fitotoxicidade e possíveis alterações moleculares das amostras. Os tratamentos foram feitos utilizando-se diferentes quantidades de leveduras liofilizadas, pó de sementes de Moringa oleifera e sobrenadante de suspensão de pó de sementes de Moringa oleifera nos valores de pH 2,5; 4,5 e 6,5, e as amostras foram analisadas utilizando-se espectrofotometria UV-VIS e FTIR. Para os bioensaios de fitotoxicidade as espécies Lactuca sativa e Eruca sativa foram utilizadas como organismos teste, sendo as sementes expostas a soluções dos corantes em diferentes concentrações, além de serem expostas as amostras dos corantes após os tratamentos. Foi possível verificar mediante analises dos resultados, que os tratamentos utilizando leveduras são muito eficientes no pH 2,5, chegando a alcançar 90% de remoção dos corantes Acid Orange 7 e Direct Violet 51, e até 80% do Procion Red HE7B, porém, sua capacidade adsortiva diminui drasticamente em valores de pH menos ácidos. Os tratamentos utilizando se sementes de M. oleifera, tanto em pó quanto o sobrenadante da suspensão do pó, também se mostraram mais eficientes no pH 2,5, porem a capacidade de remoção dos corantes não altera muito com a mudança do pH. Nos testes de fitotoxicidade dos corantes a espécie L. sativa apresentou mais sensibilidade à presença dos corantes do que E. sativa, e o corante Acid Orange 7 se mostrou o mais tóxico, seguido do Direct Violet 51 e Procion Red HE7B. De modo geral, a fitotoxicidade das amostras após tratamentos aumentam, devido à ação de enzimas extracelulares que reagem com as moléculas de corante e geram metabolitos tóxicos. Os resultados obtidos através das analises de FTIR realizadas com os corantes antes e depois dos tratamentos confirmaram a produção de subprodutos pela degradação das moléculas. / The textile industry uses large volumes of water and in industrial processes many losses of products like dyes, detergents and gouges occur, so high amounts of effluents loaded with various substances are generated. These effluents bring the dyes as the main contaminating substances. Dyes are stable molecules that are difficult to degrade and have serious harmful consequences for organisms. Due to the great problem caused by these substances, several treatments have been studied, among them alternative treatments that associate low cost, availability and absence of toxic byproducts. Biosorption and flocculation are processes that are increasingly promising in the removal of dyes from textile effluents. Yeast Saccharomyces cerevisiae is an efficient adsorbent, however, since the process of adsorption of the dye in the yeast takes place, it needs to undergo some process for it to decant. Moringa oleifera is an arboreal species already used in the treatment of clarification of turbid waters, containing in its seed a protein with great coagulation/flocculation potential. Therefore, the present work proposes to evaluate the use of Moringa oleifera and Saccharomyces cerevisiae in the treatment of Acid Orange 7, Direct Violet 51 and Procion Red HE7B dyes in aqueous solutions, analyzing discoloration, phytotoxicity and possible molecular alterations of the samples. The treatments were done using different amounts of lyophilized yeast, Moringa oleifera seed powder and Moringa oleifera seed powder suspension supernatant at pH 2.5; 4.5 and 6.5, and the samples were analyzed using UV-VIS spectrophotometry and FTIR. For the phytotoxicity tests the species Lactuca sativa and Eruca sativa were used as test organisms, the seeds being exposed to solutions of the dyes at different concentrations, besides the dye samples were exposed after the treatments. It was possible to verify through the analysis of the results that the treatments using yeasts are very efficient at pH 2.5, reaching 90% of the Acid Orange 7 and Direct Violet 51 dyes, and up to 80% of the Procion Red HE7B. Its adsorptive capacity decreases dramatically at lower acid pH values. The treatments using M. oleifera seeds both powder and supernatant from the powder suspension were also more efficient at pH 2.5, but the dye removal ability does not change much with the pH change. In the tests of phytotoxicity of the dyes the L. sativa species presented more sensitivity to the presence of the dyes than E. sativa, and the dye Acid Orange 7 proved to be the most toxic, followed by Direct Violet 51 and Procion Red HE7B. In general, the phytotoxicity of the samples after treatments increase due to the action of extracellular enzymes that react with the dye molecules and generate toxic metabolites. The results obtained through the FTIR analyzes performed with the dyes before and after the treatments confirmed the production of byproducts by the degradation of the molecules.

Título anterior à defesa: Estudo da interação adsortiva entre Saccharomyces cerevisiae, Moringa oleifera e corantes texteis / Orientador: Carlos Renato Corso / Banca: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Antonio Sérgio Spanó Seixas / Resumo: A indústria têxtil utiliza grandes quantidades de água e em seus processos industriais ocorrem muitas perdas de produtos como corantes, detergentes e engomantes, assim elevadas quantidades de efluentes carregados com diversas substâncias são gerados. Esses efluentes trazem os corantes como principais substancias contaminantes. Os corantes são moléculas estáveis, de difícil degradação e acarretam graves conseqüências prejudiciais aos organismos. Devido à grande problemática causada por essas substâncias, diversos tratamentos vêem sendo estudados, entre eles, tratamentos alternativos que associem baixo custo, disponibilidade e ausência de subprodutos tóxicos. A biossorção e floculação são processos que se mostram cada vez mais promissores na remoção de corantes provenientes de efluentes têxteis. A levedura Saccharomyces cerevisiae é um adsorvente eficiente, porem uma vez que ocorre o processo de adsorção do corante na levedura, esta precisa passar por algum processo para que decante. A Moringa oleifera é uma espécie arbórea já utilizada no tratamento de clarificação de águas turvas, contendo em sua semente uma proteína com grande potencial de coagulação/floculação. Portanto, o presente trabalho propõe avaliar o uso de Moringa oleifera e Saccharomyces cerevisiae no tratamento de remoção dos corantes Acid Orange 7, Direct Violet 51 e Procion Red HE7B em soluções aquosas, analisando a descoloração, a fitotoxicidade e possíveis alterações moleculares das amostras. Os tratamentos fo... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The textile industry uses large volumes of water and in industrial processes many losses of products like dyes, detergents and gouges occur, so high amounts of effluents loaded with various substances are generated. These effluents bring the dyes as the main contaminating substances. Dyes are stable molecules that are difficult to degrade and have serious harmful consequences for organisms. Due to the great problem caused by these substances, several treatments have been studied, among them alternative treatments that associate low cost, availability and absence of toxic byproducts. Biosorption and flocculation are processes that are increasingly promising in the removal of dyes from textile effluents. Yeast Saccharomyces cerevisiae is an efficient adsorbent, however, since the process of adsorption of the dye in the yeast takes place, it needs to undergo some process for it to decant. Moringa oleifera is an arboreal species already used in the treatment of clarification of turbid waters, containing in its seed a protein with great coagulation/flocculation potential. Therefore, the present work proposes to evaluate the use of Moringa oleifera and Saccharomyces cerevisiae in the treatment of Acid Orange 7, Direct Violet 51 and Procion Red HE7B dyes in aqueous solutions, analyzing discoloration, phytotoxicity and possible molecular alterations of the samples. The treatments were done using different amounts of lyophilized yeast, Moringa oleifera seed powder and Moringa oleifera... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre