Orientadores: João Domingos Biagi, Rafael Augustus de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-25T15:21:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nascimento_VaniaRosalGuimaraes_D.pdf: 3645328 bytes, checksum: b63d06f929921f324f1418bf827a40ea (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A radiação infravermelha aplicada na secagem de produtos agrícolas e alimentos apresenta a vantagem de aquecer diretamente o produto exposto, com poucas perdas com aquecimento do ar circundante, promovendo maior eficiência energética e redução do tempo de secagem. O produto estudado nesta pesquisa foi grãos de Moringa oleifera Lam, que dentre suas múltiplas aplicações, destaca-se como coagulante natural no tratamento de água, devido a uma proteína catiônica de ação clarificante. Embora seja constatada a necessidade de utilização de grãos secos nesses processos, não se verificou na literatura científica recomendação das condições de secagem adequadas aos grãos para serem utilizados na solução coagulante. Neste sentido, o uso combinado da radiação infravermelha com ar aquecido pode ser viável tecnicamente e eficiente na secagem de grãos de Moringa oleifera Lam, mantendo a qualidade dos grãos para utilização em tratamento de água. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de aplicação da radiação infravermelha intermitente em associação com a secagem convectiva de grãos de Moringa oleifera L., quanto à eficiência de secagem, consumo energético e manutenção da qualidade dos grãos. Realizaram-se ensaios de secagem estudando os fatores temperatura e velocidade do ar, intensidade e tempo de aplicação da radiação infravermelha para definir aqueles que interferem no processo e seus níveis ótimos de operação. O aumento da intensidade da radiação infravermelha reduziu o tempo de secagem, o consumo de energia e propiciou maior eficiência na redução da turbidez de água quando esses grãos foram aplicados na produção de coagulante. A elevação dos níveis da velocidade do ar, por sua vez, diminuiu a taxa de secagem e aumentou o consumo de energia. O incremento da temperatura do ar de secagem provocou elevação da taxa de secagem, reduziu o tempo de secagem e contribuiu com a redução da turbidez de água sintética tratada com solução coagulante de grãos de Moringa oleifera L. O tempo de aplicação da radiação infravermelha aumentou a taxa de secagem e permitiu redução da turbidez de água sintética quando seus níveis foram aumentados. A difusividade efetiva variou entre 6,44x10-10 m² s-1 e 9,89x10-10 m² s-1. Os modelos de Fick e Midilli apresentaram melhores ajustes aos dados experimentais. A temperatura do ar e o tempo de aplicação da radiação infravermelha elevaram a temperatura do ar dentro do secador e a temperatura dentro dos grãos durante os ensaios de secagem. O tempo de aplicação da radiação infravermelha reduziu consideravelmente o consumo total de energia durante as secagens. A elevação do nível de temperatura do ar de secagem, no entanto, provocou proporcional aumento do consumo de energia. Constatou-se que a região do ponto central do planejamento experimental, temperatura do ar de 44°C e tempo de aplicação da radiação infravermelha de 3,4 min, apresentou a combinação entre os fatores com maior teor de proteína e que correspondeu maior remoção de turbidez quando esses grãos foram utilizados para produção de coagulante. Em relação à qualidade dos grãos de Moringa oleifera L., a secagem aumentou a concentração do teor de proteína, favoreceu a sedimentação dos sólidos devido à oxidação de lipídios e promoveu maior remoção da turbidez de água sintética tratada com solução a base desses grãos / Abstract: The infrared radiation applied for drying of agricultural products and foods presents the advantage of heating directly the exposed product, minimizing losses with heating of surrounding air, promoting grater energy efficiency and reducing in drying time. The product studied in this research was Moringa oleifera Lam grains, which among its many applications, stand out as a natural coagulant in water treatment, due to the presence of a cationic protein with clarifier action. Although it is observed the necessity to use dry grains in these processes, there was no recommendation in the scientific literature of appropriate drying conditions for grains to be used in the coagulant solution. In this way, the combined use of infrared radiation with heated air can be technically feasible and efficient in drying of Moringa oleifera L. grains, maintaining the quality attributes of grains for use in water treatment. This study aims to evaluate the potential application of intermittent infrared radiation in association with convective drying of Moringa oleifera L. grains, regarding the drying efficiency, energy consumption and maintenance of grains quality. Experimental runs were performed studying the factors air temperature, air velocity, infrared radiation intensity, and time of infrared radiation application to define those which have an effect on the process and its optimum levels of operation. The increased intensity of the infrared radiation reduced the drying time, energy consumption and propitiated greater efficiency in reducing the turbidity of water when these grains were applied in the coagulant production. Whereas elevated levels of air velocity decreased drying rate and increased energy consumption. The increase in the drying air temperature caused elevation of drying rate, decreased the drying time and contributed with turbidity reduction of synthetic water treated with coagulant solution of Moringa oleifera L. grains. The time of infrared radiation application increased the drying rate and allowed turbidity reduction of synthetic water when its levels were increased. The effective diffusivity ranged from 6.44x10-10 m² s-1 and 9.89x10-10 m² s-1. Fick and Midilli models showed better fit to the experimental data. Air temperature and time of infrared radiation application increased air temperature inside the dryer and the temperature inside the grains during drying experiments. The application of infrared radiation significantly reduced total energy consumption during drying. Increasing the level of air temperature caused a proportional increase in energy consumption. It was found that central point of the experimental design, air temperature of 44 °C and infrared time of 3.4 min, showed a combination of factors with higher protein content and corresponded to the highest turbidity removal when these grains were used for coagulant production. In relation to Moringa oleifera L. grain quality, drying increased the concentration of protein, favored the sedimentation of solids due to the oxidation of lipids and promoted greater removal of turbidity from synthetic water treated with these grains / Doutorado / Tecnologia Pós-Colheita / Doutora em Engenharia Agrícola

Made available in DSpace on 2016-05-02T13:54:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RosangelaZampero-dissertacaocompleta.pdf: 820803 bytes, checksum: ec31de7b8b2d172d25dda29c7917c9ef (MD5) Previous issue date: 2011-12-09 / The use of biopolymers extracted from plants in the clotting process has several advantages compared with chemical salts. Among the advantages: low cost and variation in the nature of the alkalinity of the water in the process, because the sludge generated after treatment has lower volume compared with the sludge generated with the use of chemical constituents. The specific study of wastewater generated in the industry of glass quenching calls attention to the high rate of waste sludge. The effluent is a major concern regarding the disposal or reuse. In this case, the hardening process studied uses 110,000 liters of water per month, which generates 40 tons / month of solid waste and consequently large volumes of wastewater. During the study the objective was to check the behavior of Moringa oleifera seeds as natural coagulant in the effluent liquid from the glass industry and water reuse in the process. / O uso de biopolímeros extraídos de vegetais no processo de coagulação tem várias vantagens em comparação com os sais químicos. Dentre as vantagens, destaca-se o baixo custo e o fato que não existe variação na natureza da alcalinidade da água no processo, pois o lodo gerado após tratamento apresenta menor volume quando comparado com o lodo gerado com uso de constituintes químicos. O estudo dos efluentes líquidos gerados na indústria de têmpera de vidros chamou a atenção pelo alto índice de lodos residuais. Este efluente é a grande preocupação quanto ao seu descarte ou reuso. Neste caso, o processo de têmpera estudado utiliza 110 mil litros de água por mês, que gera 40 ton./mês de efluentes sólidos e consequentemente grande volume de efluente líquido. No decorrer do estudo objetivou-se verificar o comportamento das sementes de Moringa oleifera como coagulante natural no efluente líquido da indústria de vidros e reuso da água no processo.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BeatrizCS_DISSERT.pdf: 918722 bytes, checksum: b2749f09237c0c83efd7b3cc8847eed2 (MD5) Previous issue date: 2012-02-08 / The current environmental crisis demands transformations in the relations among society, nature and development, considering sustainability. In this context, an important theme is replacing fossil fuels with biofuels, such as biodiesel. Moringa oleifera Lam. is a species that can be used as a raw material to produce biodiesel. Besides, it is a multiple purposes plant, which can be used also in water treatment. Thus, the aims of this work were to analyze the anatomical adaptations found in the stem and in the leaf and the seed s oil stores of M. oleifera., to investigate chemical characteristics of M. oleifera s seed oil, considering biodiesel production, and to evaluate the coagulation activity of these seeds in water treatment. Semipermanent histological laminas were made and it follows that the stem has thick cuticle, stomata whose cells guard are below the epidermis line, hollow medulla, druses and tector trichomes as adaptations to climate and soil conditions in which the species is found and the leaf is dorsiventral and it has thick cuticle, tector trichomes and druses. The seed has great reserves of oil. These features favor the use of Moringa oleifera Lam. as a raw material to produce biodiesel in Brazil s Northeast semiarid region. Chemical analysis were made through oil solvent extraction using mechanic stirrer. The oil was analyzed in UV spectrophotometer. A transesterification was made and biodiesel was analyzed in gas chromatography. Oil yield was high and good quality biodiesel was obtained. To evaluate seeds coagulantion activity, coagulation and flocculation essays in jartest were made, using seed extract to treat raw water. Seeds were efficient in cogulation process to treat water. So, they can be used in rudimentary systems or as a raw material to coagulant proteins extraction, as an alternative to traditional coagulants. M. oleifera has characteristics that favor its use to biodiesel production and water treatment / A crise ambiental que vivenciamos hoje exige que transformemos as rela??es entre sociedade, natureza e desenvolvimento, considerando a sustentabilidade. Nesse contexto, um dos principais temas ? a substitui??o de combust?veis f?sseis por biocombust?veis, como o biodiesel. Uma potencial oleaginosa a ser utilizada como matriz para produ??o de biodiesel ? Moringa oleifera Lam. (moringa), um vegetal de m?ltiplos usos que tamb?m pode ser utilizado para tratamento de ?gua. Assim, os objetivos deste trabalho foram: analisar as adapta??es anat?micas de caule e folha e as reservas ole?feras da semente de moringa, investigar caracter?sticas qu?micas do ?leo da semente de moringa, considerando a produ??o de biodiesel, e avaliar a fun??o coagulante dessas sementes no tratamento de ?gua. Foram confeccionadas l?minas histol?gicas semipermanentes, nas quais observou-se que o caule apresenta cut?cula espessa, est?matos abaixo da linha da epiderme, medula oca, drusas e tricomas tectores como adapta??es ?s condi??es edafoclim?ticas em que a esp?cie est? inserida, enquanto a folha ? dorsivental e possui cut?cula espessa, tricomas tectores e drusas. A semente, por sua vez, possui reservas ole?feras abundantes. Essas caracter?sticas favorecem o cultivo da moringa como matriz para produ??o de biodiesel no semi?rido nordestino. A avalia??o qu?mica foi realizada por meio de extra??o do ?leo com solvente via agita??o mec?nica e an?lise do ?leo em espectrofot?metro UV-Vis?vel. Foi feita a transesterifica??o do ?leo, com an?lise do biodiesel gerado por cromatografia gasosa. Obteve-se bom rendimento de ?leo e biodiesel de boa qualidade. Para avalia??o da atividade coagulante das sementes, foram realizados ensaios de coagula??o e flocula??o em jarteste, nos quais foi aplicado um extrato de sementes de moringa na ?gua a ser tratada. As sementes se mostraram eficientes no processo de coagula??o para tratamento de ?gua, podendo ser utilizadas diretamente em sistemas rudimentares de tratamento ou servindo como mat?ria-prima para a extra??o de prote?nas coagulantes a serem utilizadas em larga escala, como alternativas aos coagulantes tradicionais. Conclui-se que M. oleifera possui caracter?sticas que favorecem sua utiliza??o para as fun??es associadas de produ??o de biodiesel e tratamento de ?gua

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2018-05-10T00:06:25Z No. of bitstreams: 1 Dalila_Schmitt_2018.pdf: 2548931 bytes, checksum: 5ee22f914bbdcce603c158d7a45f4786 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-10T00:06:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dalila_Schmitt_2018.pdf: 2548931 bytes, checksum: 5ee22f914bbdcce603c158d7a45f4786 (MD5) Previous issue date: 2018-03-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The whey industrialization process generates effluents that need a special attention regarding treatment and final disposal. Currently, many advanced treatment techniques have been studied in order to provide a treated water with high quality for reuse purposes. In this context, this work aimed at evaluating the efficiency of a hybrid system based on coagulation/flocculation/sedimentation (C/F/S) and nanofiltration (NF) for industrial reuse purposes. In the C/F/S process, the use of Moringa oleifera Lam (Moringa) seeds as a natural coagulant was evaluated. Different methods and saline solutions (KCl, MgCl2.6H2O, and CaCl2.2H2O) were studied when extracting the active components from the seeds. Nanofiltration was performed with polyamide membranes based on the tangential flow filtration principle. The extraction method that utilized the whole Moringa, ground directly with the saline solution, was highlighted among the evaluated ones, by using a smaller number of steps. The extraction with calcium chloride dehydrated demonstrated the best efficiency, compared to the magnesium chloride hexahydrate and potassium chloride. The C/F/S step was optimized through serial factorial designs, in which the turbidity removal was the response variable. It was obtained a turbidity removal of 91.52% when using 300 mg L-1 of the Moringa coagulant (MC), extracted with a saline CaCl2.2H2O solution (0.9 mol L-1) and a pH value of 10.0. The empirical quadratic model obtained, validated by the ANOVA and F-test, in conjunction with the desirability function, demonstrated the possibility to obtain turbidity removals of 92.04 % ( 9.13%) with the following conditions: MC = 300 mg L-1, CCaCl2 = 0.9 mol L-1 e pH = 11.0. The sedimentation time was reduced from 40 to 25 minutes. The MC performance concerning the turbidity removal proved to be dependent on the alkaline pH (8.0 to 11.0). In the nanofiltration process, it was evaluated the influence of the C/F/S optimized as a pre-treatment, comparing the hybrid C/F/S/NF and the direct NF at 4 bar. High removals of apparent color (99.7%), turbidity (99.1%), COD (88.9%), total hardness (66.3%), and calcium (63.7%) were obtained using the hybrid treatment system, providing a removal of 81.2% in the membrane fouling, compared to the raw NF treatment. The proposed hybrid system allows the reuse of this wastewater in the industry. / O processo de industrialização do soro de leite gera águas residuárias que necessitam de atenção especial, quanto ao seu tratamento e disposição final. Atualmente, muitas técnicas de tratamento avançadas são estudadas com o objetivo de produzir águas tratadas de elevada qualidade, para fins de reuso. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência de um sistema de tratamento híbrido, composto por coagulação/floculação/sedimentação (C/F/S) e nanofiltração (NF), para fins de reuso industrial. No processo de C/F/S, foi avaliado o uso das sementes de Moringa oleífera Lam (Moringa) como coagulante natural. Foram avaliados diferentes métodos e soluções salinas (KCl, MgCl2.6H2O e CaCl2.2H2O) na extração dos componentes ativos das sementes. A nanofiltração foi realizada com membranas planas de poliamida pelo princípio de filtração tangencial. O método de extração no qual a Moringa integral foi triturada diretamente com a solução salina destacou-se dentre os avaliados, por utilizar um número menor de etapas. A extração com o cloreto de cálcio dihidratado, demonstrou ser mais eficiente, em comparação aos sais cloreto de magnésio hexahidratado e cloreto de potássio. A etapa de C/F/S foi otimizada através de planejamentos fatoriais em série, nos quais, utilizou-se a remoção de turbidez como variável resposta. Foi obtida uma remoção de turbidez de 91,52 %, ao utilizar 300 mg L-1 de coagulante de Moringa (CM), extraído com solução salina de CaCl2.2H2O (0,9 mol L-1) e pH 10,0. O modelo quadrático empírico obtido, validado pela ANOVA e teste “F”, juntamente com a função desejabilidade, demonstraram ser possível obter remoção de turbidez de 92,04 % ( 9,13 %), nas seguintes condições: CM = 300 mg L-1; CCaCl2= 0,9 mol L-1 e pH = 11,0. O tempo de sedimentação foi reduzido de 40 para 25 minutos. O desempenho de CM para remoção de turbidez demonstrou ser dependente do pH alcalino (8,0 a 11,0). No processo de nanofiltração avaliou-se a influência de C/F/S otimizado como pré-tratamento, compondo o tratamento híbrido C/F/S/NF, em comparação ao tratamento por NF direto (Bruto-NF), na pressão de 4 bar. Elevadas remoções de cor aparente (99,7 %), turbidez (99,1 %), DQO (88,9%), dureza total (66,3 %) e cálcio (63,7 %) foram obtidas utilizando o sistema de tratamento híbrido, que proporcionou redução de 81,2% no fouling da membrana, em comparação ao tratamento Bruto-NF. O sistema híbrido proposto possibilita o reuso desta água dentro da indústria.

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dalila M Formentini Schmitt.pdf: 1687104 bytes, checksum: d5ea17cddd5fa8a48f15d9203dd84077 (MD5) Previous issue date: 2011-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In Brazil, the dairy industry are mostly small and medium-sized and using conventional processing techniques coupled with the use of inorganic coagulants. Therefore, this sector needs special attention with regard to advanced techniques for treating their wastewater, in order to meet new environmental regulations and seek alternatives for reuse of treated water. Within this context, this study evaluated the effectiveness of treatment techniques based on principles of coagulation / flocculation using coagulant extracted from Moringa oleifera seed with salt solutions of KCl and NaCl 1.0 Molar, adsorption with Moringa oleífera seed as biosorbent and ultrafiltration with tubular ceramic membrane. The different techniques were evaluated individually and in combination, the efficiency of processes was assessed in terms of removal of parameters: apparent color, turbidity and COD. Among the techniques evaluated the best results were obtained with the combination of technique and the coagulation / flocculation / sedimentation for 60 min using 1500 ppm of coagulant extracted from Moringa oleífera with 1.0 Molar KCl solution combined with ultrafiltration technique at a pressure of 2 bar. This combination of techniques has achieved a 99.9% removal of apparent color and turbidity, and 98.5% of COD. Based on the results of Moringa oleífera was presented as a promising natural coagulant for the treatment of wastewater from the dairy industry. This technique combined with ultrafiltration can enable the reuse of water within the industry. / No Brasil, as indústrias de laticínios na sua maioria são de pequeno e médio porte e utilizam técnicas de tratamento convencionais somadas ao uso de coagulantes inorgânicos. Por isso, este setor precisa de atenção especial no que se refere a técnicas avançadas para o tratamento de suas águas residuárias, com objetivo de atender as novas regulamentações ambientais e buscar alternativas de reúso desta água tratada. Dentro deste contexto, o presente trabalho avaliou a eficiência das técnicas de tratamento baseadas nos princípios de coagulação/ floculação utilizando coagulante extraído da semente de Moringa oleífera com soluções salinas de KCl e NaCl 1,0 Molar, adsorção com semente de Moringa oleífera como biossorvente e ultrafiltração com membrana tubular cerâmica. As diferentes técnicas foram avaliadas individualmente e de forma combinada, a eficiência dos processos foi avaliada em termos de remoção dos parâmetros: cor aparente, turbidez e DQO. Dentre as técnicas avaliadas os melhores resultados foram obtidos com a combinação da técnica de coagulação/ floculação/ sedimentação de 60 min utilizando 1500 ppm do coagulante de Moringa oleífera extraído com solução de KCl 1,0 Molar combinada à técnica de ultrafiltração na pressão de 2 bar. Esta combinação de técnicas alcançou uma remoção de 99,9% de cor aparente e turbidez e 98,5% de DQO. Com base nos resultados obtidos a Moringa oleífera apresentou-se como um coagulante natural promissor para o tratamento das águas residuárias da indústria de laticínios. Esta técnica combinada à ultrafiltração pode possibilitar o reúso desta água dentro da indústria.