Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:07:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327447.pdf: 2730227 bytes, checksum: fe98da8f165abd428fd628f89bcc3efe (MD5) Previous issue date: 2014 / Dentre as tecnologias de saneamento descentralizado mais utilizadas para o tratamento de águas cinzas (AC), destacam-se os wetlands construídos. Este trabalho tem como objetivo geral avaliar o comportamento de wetlands construídos de fluxo horizontal (WH) e vertical (WV) empregados no tratamento de AC residencial e de escritório, respectivamente. Para tanto, foi realizada caracterização quali-quantitativa das AC geradas, por meio de amostragens simples e compostas, bem como por meio de medição de vazão in loco. Foram avaliadas, ainda, as eficiências alcançadas pelos WH (8 m² de área superficial) e WV (9,2 m² de área superficial) no tratamento das AC, bem como suas implicações de uso e viabilidade dos efluentes tratados à um potencial reúso. Não se observou diferença estatística entre os resultados das amostragens simples e compostas para nenhum parâmetro na AC da residência, contudo, para a AC do escritório, observou-se diferença no pH e N-NH4+. Com relação à caracterização quantitativa obteve-se 102,3 L/d (34 L/pessoa.d) para residência e 50 L/d (2,14 L/pessoa.d) para o escritório. Destaca-se que a AC da residência apresentou concentrações de DQO e de P-PO43- elevadas, com médias de 1025 mg/L e de 63 mg/L, respectivamente. Já para a AC do escritório, destaca-se uma concentração de DQO de 100 mg/L e de N-NH4+ de 20 mg/L. O WH atingiu elevadas eficiências de remoção de DQO (83%, considerando uma carga aplicada de 12,3 gDQO/m2.d), P-PO43- (73%) e SS (94%). No WV, também obtiveram-se expressivas remoções de DQO (88%, com carga de 0,5 gDQO/m².d), SS (93%) e N-NH4+ (97%), sendo, inclusive observada a nitrificação (7,5 mgNO3-/L no efluente tratado). A quantidade de efluente produzido em ambos os sistemas não atendeu por completo as potenciais demandas para um reúso nos empreendimentos. As AC tratadas não atenderam os limites estabelecidos na literatura brasileira vinculadas ao reúso em relação aos parâmetros turbidez, coliformes fecais, DBO, fósforo total, SST e SDT, contudo, podem ser lançados no ambiente por meio de infiltração no solo.<br> / Abstract : Among the most commonly used decentralized sanitation technologies for greywater (GW) treatment, highlights the constructed wetlands. The general aim of this work is to evaluate the behavior of constructed wetlands as horizontal flow (HW) and vertical flow (VW) applied on residential and office GW treatment, respectively. A qualitative and quantitative characterization of the GW generated was realized, through simple and compounds samples as well as an in loco flow measurement. The efficiencies reached by HW (8 m² superficial area) and VW (9.2 m² superficial area) were evaluated too, besides the implications of use and viability of the treated effluent reuse potential. No statistic differences was observed between the results of the simple and compounds GW?s samples for any parameter in the residence, however, in the offices GW were observed differences for pH and N-NH4+. In relation to the quantitative characterization was obtained 102.3 L/d (34 L/person.d) for the residence and 50 L/d (2.14 L/person.d) for the office. The residential?s GW showed high concentrations of COD and P-PO43-, with an average of 1025 mg/L and 63 mg/L. For the office?s GW, de average concentration was 100 mgCOD/L and 20 mgN-NH4+/L. The HW has reached good efficiencies of removal for COD (83%, considering an organic loading rate of 12,3 gCOD/m2.d), P-PO43- (73%) and SS (94%). In the VW also were obtained expressive removals of COD (88%, with organic loading rate of 0.5 gDQO/m².d), SS (93%) and N-NH4+ (97%), being inclusive observed nitrification (7.5 mgNO3-/L on treated effluent). The quantity of effluent produced in both systems did not reached the total potential demands for reuse. Both treated GW effluents did not reached the limits established on brazilian literature for reuse with respect to parameters turbidity, fecal coliforms, BOD, total phosphorus, SST and SDT, however, they could be disposed in the environment by soil infiltration.

SANTOS, I. L. dos. Avaliação comparativa de metodologias para análise de dióxido de cloro. 2011. 79 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2012-03-20T18:02:47Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2012-03-20T18:03:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-03-20T18:03:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ilsantos.pdf: 1628581 bytes, checksum: 1c22bbc5e65139abeba151213c81fb86 (MD5) Previous issue date: 2011 / Considering that in Brazil the use of chlorine dioxide in water treatment is still not adopted due to both its high cost and difficulty of its quantification, we intend to compare three methods used to quantify this product. We chose the methodology LGB (not referenced) and compared with the EPA method 327.0 (Environmental Protection Agency () and amperometric titration (referenced), both analyzed under the same dilution. With that in mind, we aim to also compare the effects of varying the dilution specifically the methodology amperometric titration. for the analysis methodology, we use the F test to determine the accuracy, the test point hypothesis, to determine the accuracy of the methodologies and the possible existence of a tendency among them, the t test to analyze the existence of systematic errors among methods, the one-way ANOVA test to analyze the effects of dilution in the amperometric titration. The comparison allowed us to conclude that the methodology did not provide LGB variance of repeatability and intermediate precision worse than the one presented in the methodology EPA method 327.0 and the amperometric titration level of 95%, despite the dispersion from the mean and median. / Considerando que no Brasil o uso de dióxido de cloro no tratamento de água é ainda pouco adotado em função tanto de seu alto custo quanto da dificuldade de sua quantificação, pretendemos comparar três metodologias usadas para quantificar esse produto. Escolhemos a metodologia LGB (Lissamine Green B) e a comparamos com a metodologia EPA 327.0 ((Environmental Protection Agency) e a Titulação Amperométrica (referenciadas), ambas analisadas sob a mesma diluição. Isso posto, visamos também comparar os efeitos da variação da diluição especificamente na metodologia Titulação Amperométrica. Para a metodologia de análise, utilizamos o teste F, para analisar a precisão; o teste de ponto de Hipótese, para analisar a exatidão entre as metodologias e a possível existência de tendência entre elas; o teste T, para analisar a existência de erros sistemáticos entre as metodologias; o teste ANOVA one-way, para determinar os efeitos de diluição na Titulação Amperométrica. A comparação realizada nos permite concluir que a metodologia LGB não apresentou variância de repetibilidade e precisão intermediária pior que a apresentada na metodologia EPA 327.0 e na metodologia Titulação Amperométrica no nível de confiança de 95%, apesar da dispersão em relação à média e à mediana.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2017-09-05T04:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348176.pdf: 5278553 bytes, checksum: 765f2963a977e252900c2f112585dd5c (MD5) Previous issue date: 2017 / Wetlands construídos (WC) são uma ecotecnologia descentralizada de tratamento de esgotos que fornece níveis satisfatórios de remoção de poluentes, conciliado a uma implantação e operação simplificada e de baixo custo. Sistemas de WC em série, ou também chamados de sistemas híbridos, visam a obtenção de elevados níveis de depuração de matéria orgânica, sólidos suspensos totais (SST) e compostos nitrogenados. Tendo em vista contribuir para com a consolidação desta ecotecnologia no contexto da região sul do Brasil, visto a lacuna apresentada na literatura atual e a potencilidade da tecnologia no fomento da universalização do saneamento básico, este trabalho avaliou o projeto, execução e desempenho, tanto em termos de remoção de poluentes quanto em aspectos hidráulicos de vazões de saída e evapotranspiração (ETP), de um sistema híbrido de WC ao longo de seus dois primeiros anos de operação. O sistema em estudo possuiu escala real e tratou esgoto sanitário em volume equivalente à contribuição de uma residência unifamiliar brasileira, sendo composto por um tanque séptico (TS), seguido por um wetland construído de fluxo vertical (WCVD) e por um wetland construído de fluxo horizontal (WCH). O sistema híbrido foi submetido a um carregamento de 39,6 ± 11,5 gDQO.mWCVD-2.d-1 e 63,2 ± 14,6 mmWCVD.d-1, aplicados de forma intermintente de 3 a 4 pulsos por dia e sob regime de alternância de módulos com metade da semana em operação e a outra em repouso. Os resultados mostraram uma não homogeneidade das vazões de saída para os diferentes pulsos e dias da semana, com um aumento das vazões máximas (Qmáx) ao longo do dia e da semana. O monitoramento hidráulico também revelou um decréscimo das Qmáx diárias ao longo da operação que, juntamente com a constatação de não acúmulo de sólidos no maciço filtrante, indicaram uma diminuição da condutividade hídraulica em função do crescimento das raízes. O balanço hidráulico realizado apurou uma diferença metodológica ao se utilizar diferentes intervalos temporais de análise para o balanço, sendo a semana operacional o intervalo de análise que apresentou resultados com menor desvio padrão. Os valores médios de ETP obtidos foram iguais a 6,0 ± 1,3 mm.d-1 para o WCVD e 1,0 ± 1,2 mm.d-1para o WCH. A remoção de poluentes no sistema híbrido atingiu elevadas remoções de DQO (98 ± 1,5%), SST (99 ± 2,9%), N-NH4+ (90,7 ± 9,3%) e P-PO43- (96,2 ± 2,8%) e remoção satisfatória de NT (68,7 ± 12,6). O WCVD foi a unidade que removeu maior carga poluidora de DQO, SST, N-NH4+ e P-PO43- no sistema híbrido, sendo a camada intermediária (0,3 a 0,5 m de profundidade) onde o maior percentual foi removido. O WCH foi responsável pela maior remoção de NT no sistema híbrido, sendo os primeiros 25% de seu comprimento a seção que apresentou maior relevância para remoção de DQO, N-NO2- e N-NH4+ na unidade. Contudo, o WCH apresentou limitada e instável remoção de N-NO3- (36,3 ± 31%) formado no WCVD, gerando um efluente final parcialmente desnitrificado, com concentração média de 19,4 ± 10 mgN-NO3-.L-1. A remoção limitada provavelmente se deu em função da baixa relação C:N afluente. Dessa forma, sugeriram-se estratégias operacionais para aporte de carbono no WCH e aumento da remoção de N-NO3- e NT na unidade. Apesar disso, o sistema híbrido foi capaz de gerar um efluente refinado, apto para lançamento em todos os parâmetros analisados conforme legislaçoes nacionais e estaduais.<br> / Abstract : Constructed wetlands (CW) are an on-site wastewater treatment ecotechnology that provides satisfactory pollutant removal rates associated with a simplified and low cost execution and operation. Arrangements os CW in series, also named hybrid systems, aim to guarantee high depuration levels of organic matter, total suspended solids (TSS) and nitrogen compounds. Owing to contribute to the consolidation of this ecotechnology in the sourthern region of Brazil, this study evaluated the project, execution and performance, in both pollutant removal and hydraulic behavior of outflow discharges and evapotranspiration (ETP), of a hybrid system throughout its first two operational years. The study is justified due to a notorious lack of information about hybrid systems applied in the southern region of Brazil and to a great potential of this ecotechnology to foment sanitation univesalisation in the country. The evaluated system was a full-scale wastewater treatment plant and has treated urban wastewater in an equivalent volume generated by a Brazilian household. It was composed by a septic tank (TS), followed by a Vertical subsurface Flow Constructed Wetland (VFCW) and by a Horizontal subsurface Flow Constructed Wetland (HFCW). The hybrid system received an organic loading rate (OLR) equal to 39.6 ± 11.5 gCOD.mVFCW-2.d-1 and a hydraulic loading rate (HLR) of 63.2 ± 14.6 mmVFCW.d-1. The feeding was intermittent (3 to 4 daily pulses) and alternated (3.5 days of operation and 3.5 days of rest). The results pointed to a non-homogeneity of outlet discharges for the different pulses and days of the week, with an increase of maximum outled discharge (Qmax) throughout the day and the week. The hydraulic monitoring also revelead a decrease in the daily Qmax throughout the operation, which, together with the finding of non-accumulation of solids in bed media, indicated a reduction on the hydraulic conductivity due to the root growth. The water budget showed a methodological difference when using different time steps for the budget analysis. The operational week was the step that presented the results with the smallest standard deviations. The average ETP were a 6.0 ± 1.3 mm.d-1 for the VFCW and 1.0 ± 1.2 mm.d-1for the HFCW. The pollutant removal achieved excellent removal rates of COD (98 ± 1.5%), TSS (99 ± 2.9%), NH4+-N (90.7 ± 9.3%) and PO43--P (96.2 ± 2.8%), besides a satisfactory removal of TN (68.7 ± 12.6%). The VFCW was the unit in which greater COD, TSS, NH4+-N and PO43--P load was removed, being the intermediate layer (0.3 to 0.5 m of depth) where the highest percentage was treated. The HFCW was responsible for the biggest TN removal and the first 25% of its length was the section that presented the greater relevance of COD, NO2--N and NH4+-N removal within the unit. However, the HFCW showed a limited and unstable NO3--N removal (36.3 ± 31%), which was previously formed in the VFCW. The final effluent was, therefore only partially denitrified, with an average concentration of 19.4 ± 10 mgNO3--N.L-1. Probably the limited NO3--N removal was due to the low C:N ratio in the HFCW influent. In that way, operational strategies were suggested to increase carbon input in the HFCW and, thus, to increase NO3--N and TN removal. Despite that, the hybrid system was able to generate a depurated effluent, always suitable to be discharged in the environment according to the nacional and state regulations.

Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T22:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 109909.pdf: 15207196 bytes, checksum: 443a0c4b3b38ac49f60d700425f10be6 (MD5) Previous issue date: 1997 / Na engenharia química são utilizados muitos processos de separação, dentre os quais pode-se citar a separação de componentes de uma corrente de líquido por bombeamento paramétrico, um processo de separação dinâmico baseado nas diferenças no equilíbrio de adsorção causada por mudança cíclica de uma variável termodinâmica (temperatura, pressão, pH). Neste trabalho foram utilizados dois modelos para simular os processos de separação por bombeamento paramétrico térmico: O modelo de equilíbrio e o modelo da Força Impulsora Linear, ou LDF, de Linear Driving Force, ambos levando em consideração o termo de dispersão axial. Além disso, construiu-se um pacote computacional na linguagem Visual Basic 4.0, capaz de simular esse processo de separação. O pacote computacional possui uma interface amigável com o usuário, e que possibilita o estudo de diversos casos. O programa já apresenta, como exemplos, duas bases de dados, com as quais pode-se realizar simulações para o caso de purificação do produto do fundo ou concentraçao do produto do topo. O pacote computacional permite, ainda, a comparação das simulações com os dados experimentais de dois casos específicos ou dos dados fornecidos pelo usuário. Para validar experimentalmente a modelagem matemática proposta, utilizou-se a instalação piloto de bombeamento paramétrico térmico localizada no Laboratório de Processos de Separacão e Reação, LSRE, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Portugal. Os experimentos realizados dizem respeito a separação de fenilalanina da água. Além disso utilizou-se dados experimentais da literatura sobre purificação de águas contaminadas por fenol realizados por Ferreira (1994). Observou-se uma boa previsão do comportamento geral com a utilização destes modelos. Realizou-se ainda o estudo dos ciclos de TSA, do inglês Temperature Swing Adsorption, ou Adsorção pela Mudança na Temperatura, onde se fizeram diversas comparações com um caso de base escolhido, utilizando-se o mesmo equipamento do bombeamento paramétrico térmico, mas com a passagem do fluido em uma única direção. Para essas simulações foi desenvolvido um programa específico escrito em Fortran.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Aline Jacob (alinesjacob@hotmail.com) on 2010-02-25T15:01:13Z No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-03T01:09:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_NeusaMargareteGomesFernandes.PDF: 2296858 bytes, checksum: 418d445b2a00aa65bee3d561024ba815 (MD5) Previous issue date: 2007-07-02 / Algumas doenças de veiculação hídrica têm se destacado nas últimas décadas, dentre elas a criptosporidiose, causada pelo protozoário Cryptosporidium. Este protozoário vem se destacando pela elevada incidência de casos e devido às suas características de resistência aos processos convencionais de desinfecção com cloro e à capacidade de permanência no meio ambiente. O presente trabalho avalia a remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio filtrante de camada dupla, verificando a influência do pH de coagulação e dosagem de sulfato de alumínio na remoção dos oocistos. O trabalho experimental foi realizado em uma instalação piloto composta por dispositivo de mistura rápida e uma coluna de filtração descendente em antracito e areia. Foram realizados 21 experimentos de filtração direta descendente, com taxa de filtração constante de 210 m/dia, utilizando água proveniente da Represa do Torto inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. As condições de coagulação testadas incorporaram dosagens ótima e super-dosagem de coagulante em duas faixas distintas de pH (5,0 – 5,5 e 6,0 - 7,0). Praticamente todas as carreiras de filtração, com exceção das realizadas sob condições de super-dosagem de coagulante e valor de pH baixo, produziram água filtrada com valores de turbidez residual inferiores a 0,2 UT. Nas diferentes condições de coagulação testadas, as eficiências de remoção dos oocistos de Cryptosporidium variaram na faixa de 1,4 a 3,2 log durante a operação regular do filtro. No período de amadurecimento (início da carreira de filtração), os valores de eficiência de remoção de oocistos de Cryptosporidium foram de 0,1 a 1,0 log menores do que os obtidos durante a operação regular do filtro. Na maioria dos experimentos a água filtrada apresentou 1 ou menos oocistos/L e em apenas 1 experimento esse valor excedeu 2 oocistos/L. Os experimentos realizados em valores de pH de coagulação mais baixo, em torno de 5, promoveram as melhores eficiências de remoção de oocistos de Cryptosporidium, particularmente em relação ao período de operação regular do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the last few decades some notorious waterborne diseases have been reported, among them the cryotosporidiosis caused by a protozoan named Cryptosporidium, this protozoan has gained fame due the high occurrence as a waterborne diseases, remarkable capacity to resist the usual water treatment and its endurance in the environment. The present study evaluates the Cryptosporidium oocysts degree of removal by down flow direct filtration using the dual-media filter, verifying the influence it pH of coagulation and dosage of aluminum sulphate in the removal oocysts. An pilot-scale installation with hydraulic flash mixing and a filtration column with anthracite and sand was used. In total 21 experiments were run with a constant filtration flow rate of 210 m/day, using raw water from the Torto reservoir, spiked with 102 a 103 oocysts/L. The tested coagulation conditions had included optimal and over optimal dosages of coagulant into two distinct pH ranges (5,0 - 5,5 and 6,0 - 7,0). Practically all the filtration run, with exception of carried through under conditions of over optimal of coagulant and the low value of pH, had produced water filtered with inferior values of residual turbidity 0,2 UT. In the different coagulation conditions tested the efficiencies of removal of the Cryptosporidium oocysts has varied in the range 1,4 to 3,2 log during the filter stable operation period. In the filter ripening period the values of efficiency of removal of Cryptosporidium oocysts had been 0,1 to 1,0 log lower than those during the filter stable operation period. In the majority of the experiments the filtered water presented 1 or less oocysts/L and in only 1 experiment this value exceeded 2 oocysts/L. The experiments carried with values of pH around 5 had promoted the best efficiencies of removal of Cryptosporidium oocysts, particularly in the filter stable operation period.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-06-19Bitstream added on 2014-06-13T19:14:51Z : No. of bitstreams: 1 briganti_lerppldb_me_rcla.pdf: 721307 bytes, checksum: fbc67f69abb85799fba9716b35bc9003 (MD5) / A crescente preocupação com o meio-ambiente requer alternativas para o consumo de combustíveis fosseis. O biodiesel, por exemplo, foi desenvolvido como alternativa ao óleo diesel mineral. Sua produção é bastante grande e tende a crescer ainda mais. Entretanto, em sua produção, o biodiesel produz glicerol, que necessita de purificação, em um processo bastante caro. Uma alternativa seria a utilização do glicerol bruto para a produção de outros compostos de maior valor, através de fermentação. Nesse caminho, uma das alternativas seria a produção de 1,3-propanodiol (1,3-PDO), um álcool de alto valor industrial, com diversos usos nas diversas áreas industriais, em especial na produção de um polímero similar ao PET, o PTT. A produção de 1,3-PDO a partir de glicerol é conhecida em alguns micro-organismos, como a Klebsiella pneumoniae, por exemplo. O presente trabalho teve por objetivo construir a via de produção de 1,3-PDO, presente em K. pneumoniae, em Escherichia coli geneticamente modificada, para a produção de 1,3-PDO através de um micro-organismo bastante utilizado na industria, utilizando a engenharia metabólica / The growing concern with the environment requires the use of alternatives to fossil fuels. Biodiesel, for example, was developed as an alternative to mineral diesel. Its production is quite large and likely to grow even more. However, in its production, biodiesel produces glycerol, which needs purification, in a quite expensive process. An alternative would be the use of raw glycerol to produce other compounds of higher value by fermentation. In this way, an alternative would be the production of 1,3-propanediol (1,3-PDO), an alcohol of high industrial value with many uses in several industrial fields, particularly in the production of a polymer similar to PET, the PTT. The production of 1,3-PDO from glycerol is known in some micro-organisms such as Klebsiella pneumoniae, for example. The present study aimed to build the pathway of the production of 1,3-PDO, present in K. pneumoniae, in Escherichia coli genetically modified, for the production of 1,3-PDO by a micro-organism widely used in industry, using metabolic engineering

Orientador: Eleonora Cano Carmona / Banca: Silvio Silvério da Silva / Banca: Maria Antonia Pedrine Colabone Celligoi / Banca: Elisa Helena Giglio Ponsano / Banca: Roberto da Silva / Resumo: Xilanases e β-xilosidases são as principais enzimas responsáveis pela degradação da xilana, o segundo principal constituinte da parede celular vegetal. Tanto a produção destas enzimas por micro-organismos, quanto a caracterização bioquímica das mesmas têm sido amplamente estudadas devido às suas inúmeras aplicações biotecnológicas. Neste trabalho, as principais xilanase e β-xilosidase produzidas por uma linhagem de Penicillium janczewskii em meio de cultura líquido foram purificadas por métodos clássicos de purificação de proteínas, sendo, posteriormente, caracterizadas bioquimicamente. A xilanase apresentou atividade ótima em pH 6,0 e a 65 °C e a β-xilosidase em pH 5,0 e a 75 °C. Ambas as enzimas apresentaram características interessantes principalmente com relação à atividade ótima de ambas as enzimas em elevadas temperaturas, a prolongada estabilidade da β-xilosidase a 60 °C, e a estabilidade da xilanase em pH mais alcalinos, considerando-se algumas de suas possíveis aplicações. Visando uma futura aplicação, a produção destas enzimas foi avaliada em cultivos sólidos utilizando-se como substrato o bagaço de malte, resíduo da indústria cervejeira. As melhores condições para produção enzimática foram: utilização da umidade inicial do substrato de 50% fornecida com solução de sais de Vogel, tempo de cultivo de sete dias a 25 °C para produção de xilanases e a 20 °C para produção de b-xilosidases. O material fermentado apresentou aumento no teor protéico, na quantidade de alguns aminoácidos essenciais e ausência de micotoxinas. Ainda com um enfoque ambiental o filtrado de cultura de P. janczewskii, produzido em condições anteriormente selecionadas, foi aplicado no biobranqueamento de uma polpa kraft de eucalipto pré-branqueada com oxigênio, sendo realizados ensaios para seleção da concentração de xilanases e do tempo de reação / Abstract: Xylanases and β-xylosidases are the main enzymes responsible for the degradation of xylan, the second main constituent of plant cell walls. The production of these enzymes by microorganisms, and their biochemical characterization has been extensively studied due to their wide range of biotechnological applications. In this work, the main xylanase and β-xylosidase produced in liquid cultures by a Penicillium janczewskii strain were purified by classical methods of protein purification, and further biochemically characterized. The xylanase showed optimal activity at pH 6.0 and 65 °C and β-xylosidases at pH 5.0 and 75 °C. Considering some possibilities of applications, the enzymes presented interesting characteristics especially in relation to the optimal activity at high temperatures, the prolonged stability of the β-xylosidase at 60 °C, and the stability of the xylanase in alkaline pH. Aiming at a future application, the production of these enzymes was investigated in solid state fermentation using brewer's spent grain, a residue of the brewing industry, as substrate. The optimized conditions were: 50% initial substrate moisture supplied by Vogel's salt solution, culturing for 7 days at 25 °C for xylanase production and at 20 °C for b-xylosidase production. The fermented substrate showed increase in protein content, in the amount of some essential amino acids, and absence of mycotoxins. Maintaining the environmental focus, the P. janczewskii crude filtrate, produced under previously selected conditions, was applied in the biobleaching of eucalyptus kraft pulp pre-bleached with oxygen. Trials were conducted for the selection of xylanase concentration and reaction time / Doutor

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-04-18Bitstream added on 2014-06-13T19:19:08Z : No. of bitstreams: 1 camargo_fb_me_sjrp.pdf: 735046 bytes, checksum: 0006322f87ae9a50e39b65b0a2d314c9 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A tuberculose é uma doença infecciosa que representa um dos principais problemas sociais, econômicos e de saúde pública do mundo. Muitos antígenos potentes demonstraram proteção contra tuberculose nos modelos experimentais e o mais recentemente estudado é a heat shock protein Hsp65 kDa de Mycobacterium leprae. Situações como altas temperaturas, presença de radicais livres e deficiências nutricionais levam ao aumento da produção das Heat Shock Proteins (Hsp´s). A principal função das Hsp´s é manter a estrutura e função das proteínas e, conseqüentemente, preservar as funções celulares essenciais, agindo como chaperonas moleculares. A Hsp65 de Mycobacterium leprae é altamente imunogênica, acarretando em infecções micobacterianas, reações humorais e celulares por parte do hospedeiro. Além disso, foi evidenciada que a Hsp65 de M. leprae apresenta uma possível atividade de oligopeptidase. Dessa forma, esse projeto teve como alvo principal a expressão e purificação da Hsp65 de M. leprae em grau de pureza e quantidade adequada para realizar estudos estruturais. Devido ao uso de condições desnaturantes para a solubilização da proteína, o espectro de Dicroísmo Circular (CD) foi utilizado para analisar a presença de estrutura secundária. Com o objetivo de investigar a estrutura terciária da Hsp65 (Cpn 60-2), a técnica de Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) foi realizada tendo sido observado que a solução apresenta-se monodispersa com um raio hidrodinâmico médio de 10 nm, caracterizando um estado trimérico. A tentativa de cristalização dessa amostra está em andamento e sob intensa observação. Algumas outras condições estão em fase de refinamento na tentativa de se conseguir cristais difratáveis para os estudos estruturais. Além do projeto principal,... / Tuberculosis is an infectious disease that represents one of the most important social, economic and health problems in the world. Many antigens have demonstrated strong protection against tuberculosis in experimental models and the most recent antigen studied for the development of a vaccine againt tuberculosis is the Hsp65 kDa heat shock protein from Mycobacterium leprae.The production of heat shock proteins (Hsp) is greatly enhanced by stress stimuli such as high temperatures, presence of free radicals and nutricional deficiencies. The main function of Hsp's is to preserve the structure and function of proteins and, consequently, the essential cellular functions, acting as molecular chaperones. The M. leprae Hsp65 has been identified as a remarkable immunodominant antigen, since it estimulates humoral immune response and activation of T cells in the host during this bacterial infection. In addition, it was demonstrated that this protein presents a possible enzymatic activity. This project aims at expression, purification and further structural studies of the M. leprae Hsp65. During this project, pure protein was obtained in high amounts. Due to the use of chaotropic agent for resolubilization of the protein present in inclusion bodies far-UV CD studies were accomplished aiming to observe the presence of secondary structures. DLS studies were also carried out to determine the oligomeric state of this Hsp65 (Cpn 60-2), showing that the protein solution was monodisperse with an approximate radius of 10 nm (trimer). Attempts to obtain mono crystals of this sample are currently in progress and under intense observation. Some other refinement conditions are in process in order to obtain crystals suitable for structural studies. The work conducted in parallel with the NUDEL protein (nuclear distribution element-like) was...(Complete abstract click electronic access below)

xxiii, 143 f. : il. / Submitted by Kathryn Cardim Araujo (kathryn.cardim@gmail.com) on 2009-10-29T18:30:41Z No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-02-11T00:17:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Andréia Paiva Fagundes.pdf: 3332639 bytes, checksum: b9ead4e95b4b76b52abceadae613d505 (MD5) Previous issue date: 2006-09-15 / O presente trabalho trata da remoção de oocistos de Cryptosporidium por filtração direta descendente em meio granular praticamente uniforme, verificando a influência de aspectos operacionais como dosagens de coagulante, taxas de filtração e características da água bruta. O trabalho experimental foi desenvolvido em escala piloto composta por dispositivo de mistura rápida e filtro descendente de areia. Os experimentos em escala piloto foram precedidos de estudos em escala de bancada (Testes de Jarros) para a definição da faixa de pH e dosagem de coagulante a serem empregados nos experimentos de filtração. Foram realizados 15 experimentos de filtração direta descendente, utilizando como coagulante o sulfato de alumínio. Optou-se por trabalhar com subdosagens, dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante. Foram utilizadas águas provenientes do lago Paranoá e do córrego do Torto, sendo que toda a água empregada nos trabalhos de filtração foi inoculada com oocistos de Cryptosporidium na ordem de 102 a 103 oocistos/L. Além disso, o filtro foi operado com taxas constantes de 210 m/dia e 105 m/dia. Os resultados obtidos indicaram que, independente da origem da água bruta e da taxa de filtração utilizada, ao se adotar dosagens “ótimas” e super-dosagens de coagulante, os efluentes apresentaram valores de turbidez inferiores a 0,5 UT e de clorofila-a inferiores a 1,5 μg/L. Quanto à remoção de oocistos de Cryptosporidium, para o filtro estudado, não foram observadas diferenças na remoção desse protozoário com a utilização de uma taxa conservadora, 105 m/dia, quando comparada ao valor de 210 m/dia. Por outro lado, para as águas estudadas, a utilização de super-dosagem parece promover uma maior remoção de oocistos de Cryptosporidium quando comparada com o uso de dosagem “ótima”. Similarmente, foi observado que durante a operação regular do filtro, a remoção de oocistos de Cryptosporidium tende a ser mais elevada do que no período de amadurecimento do mesmo. Entretanto, o fator operacional que influenciou de forma mais determinante a remoção desse protozoário foi a utilização de subdosagem de coagulante. Quando essa condição de coagulação foi adotada, verificou-se, independentemente da água bruta, que a remoção foi significativamente inferior. Dessa forma, pode-se considerar como dois fatores de risco importantes: possíveis falhas na dosagem de coagulante, com a aplicação de subdosagem, e o período de amadurecimento do filtro. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work deal with the removal of Cryptosporidium oocysts by downflow direct filtration with almost uniform filter bed to verify the influence of operational aspects such as coagulant dosage, filtration flow rate and raw waters characteristcs. The experimental work was carried out in pilot-plant comprised by a hydraulic flash mixing device and a rapid downflow sand filter column. The studies in pilot-scale were preceded by benches studies (Jar Tests) for the definition of the coagulant dosages and the pH values to be used in the filtration experiments. Fifteen filtration experiments had been carried out, using aluminum sulphate as coagulant. Three different dosage levels were used: suboptimal, "optimal" and overoptimal dosages of coagulant. Raw waters from the Paranoá lake and from the Torto stream were used. During filtration experiments these waters were spiked with Cryptosporidium sp. oocysts in the order of 103 to 102 oocysts/L and the filter was operated with constant flow rates of 210 m/day and 105 m/day. Independently of the filtration flow rate and the raw water tested, when "optimal" and overoptimal coagulant dosages were used, the filter effluents presented turbidity values lower than 0,5 NTU and values of chlorophyll-a lower than 1,5μg/L. Regarding the removal of Cryptosporidium oocysts, for the studied filter, no appreciable differences on the removal of these protozoan were observed with the utilization of conservatives flow rates, 105 m/day, when comparing with 210 m/day.. On the other hand, for the raw waters studied, the use of overoptimal coagulant dosages tends to improve the removal of the Cryptosporidium oocysts, when comparing with optimal dosages. Similarly, it was observed that the removal of the Cryptosporidium oocysts was lower during ripening period when comparing with the stable filtration operation. However, the operational aspect that placed more influence on the removal of Cryptosporidium oocysts was the use suboptimal coagulation dosage. When this condition was adopted, it was verified that, independently of the raw water.used, the removal was significant lower. So, failures in the coagulation process, such the use of suboptimal coagulant dosages and the ripening filter period may be considered as the two major operational risk factors.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-01T21:41:47Z No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-13T00:08:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Jazielli Carvalho Sá.pdf: 1463821 bytes, checksum: e3e994bcbf3427a6c734f7e40e43eb81 (MD5) Previous issue date: 2006-04-12 / Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o desempenho da filtração lenta no que se refere à remoção de células de M.aeruginosa e de microcistina extracelular, buscando a melhoria da eficiência por meio do estudo da influência de alguns parâmetros de projeto e operação. Para tanto, foi utilizada uma instalação piloto de filtração composta por três filtros lentos de areia, operados em paralelo, que foram alimentados com água do lago Paranoá (Brasília/DF), à qual foram adicionadas células cultivadas de M. aeruginosa e microcistina extracelular, em momentos distintos do experimento. O trabalho experimental foi dividido em quatro etapas: (1) variação do tamanho efetivo da areia (0,22mm, 0,28mm e 0,35mm); (2) variação da espessura da camada de areia (0,60m, 0,90m e 1,1m); (3) Variação da taxa de filtração (2m/d, 3m/d e 4m/d); e (4) variação das concentrações de M. aeruginosa e microcistina extracelular na água bruta. De acordo com os resultados obtidos, para uma concentração de 105cél/mL de M. aeruginosa na água bruta, o tamanho efetivo da areia parece não influenciar na qualidade da água filtrada. No entanto, os elevados valores de perda de carga podem desfavorecer o uso de tamanhos efetivos menores. O filtro com 0,60m de camada de areia apresentou maior ocorrência de traspasse de células de M.aeruginosa, enquanto que, para as outras espessuras avaliadas, não houve diferença entre a qualidade dos efluentes. Os resultados também sugerem que a taxa de filtração é um parâmetro de operação que influencia na remoção desses microrganismos. Os parâmetros de clorofila-a e microcistina intracelular indicaram que houve um arraste de parte das células que tinham sido previamente retidas no meio filtrante, fato esse mais evidente quando a concentração de M.aeruginosa na água bruta foi da ordem de 106cél/mL. Nas fases experimentais em que a água bruta continha microcistina essencialmente na fração intracelular, foram detectadas concentrações de microcistina extracelular nos efluentes dos filtros, em valores mais elevados do que os contidos na água bruta, confirmando que houve lise de parte das células retidas. Foi observado um impacto negativo da presença de microcistina na água bruta sobre a remoção de coliformes. A intensidade desse impacto parece depender da concentração dessa toxina na água bruta. A filtração lenta se apresenta como uma tecnologia de grande potencial para o tratamento de água contendo M. aeruginosa e microcistina. Entretanto, para uma remoção satisfatória desses organismos e de sua toxina, é imprescindível que seja assegurada a maturação dos filtros em relação à toxina, o que parece depender essencialmente de uma exposição prévia à toxina e das características da água afluente. Dessa forma, até que novos estudos indiquem limites seguros para a utilização da filtração lenta, alerta-se para o fato de que há risco de que as concentrações de microcistina na água filtrada ultrapassem o limite de potabilidade, principalmente quando a água bruta apresentar concentrações superiores a 105cél/mL de M.aeruginosa e a 20µg/L de microcistina extracelular. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present work aimed to evaluate the performance of the slow filtration in the removal of M.aeruginosa cells and extracellular microcystins, searching for the improvement of the efficiency by studying the influence of some project and operational parameters. To accomplish the objective, pilot-scale experiments were performed using 3 slow sand filter columns. These filters were continuously and simultaneously operated, and were fed with raw water of the Paranoá Lake (Brasília/DF), that was periodically spiked during few days with a cultivated toxic strain M. aeruginosa or with dissolved microcystin. The experimental work was carried out in four stages to evaluate the influence of: (1) the effective size (0.22mm, 0.28mm and 0.35mm); (2) the filter bed depth (0.60m, 0.90m, 1.1m); (3) the filtration rate (2m/d, 3m/d, 4m/d); and (4) the concentration of M.aeruginosa cell as well as of dissolved microcystin. For a raw water concentration of 105cells/mL of M. aeruginosa, the effective size of the sand seems not to influence the quality of filtered water, however, high values of head loss may disfavor the use of smaller effective diameters. The shallower filter bed, 0.60m, presented more occurrence of M. aeruginosa breakthrough, but there was no significantly difference of filtered water quality for the others filters beds evaluated. The filtration rate seems to influence the removal of these microorganisms. The concentrations of chlorophyll-a and dissolved microcystins in the filtered water indicate that part of the cells previously retained in the filter was washed way in the following days of operation. This behavior was more evident when the concentration of M. aeruginosa in the raw water was about 106cells/mL. When the presence of microcystins in the raw water was mostly in the intracellular fraction, concentrations of extracellular microcystins in filtered water was, occasionally, higher than the observed in raw water, confirming that cells lyses was occurring in the filter bed. It was confirmed that the presence of microcystins in the raw water has a negative impact on the removal of coliforms, and it seems to be dependent of the concentration of this cyanotoxin. The slow sand filtration seems to be a technology with high potential for water treatment containing M. aeruginosa and microcystin. However, for a satisfactory removal of these organisms and its toxins, it is essential that a high degree of maturation is assured. Thus, until new studies indicate safe limits for the use of slow sand filtration, it is believed that when concentration of M. aeruginosa and extracellular microcystin in the raw water exceed, respectively, 105cells/mL and 20µg/L, there is a high risk that the concentrations of microcystins in filtered water exceeds 1µg/L.