Devido à sua vasta biodiversidade, o Brasil dispÃe de uma grande variedade de resÃduos agrÃcolas e agroindustriais, cujo bioprocessamento à de grande interesse econÃmico e social. Entre os biocombustÃveis produzidos em todo o mundo, o etanol produzido no Brasil a partir da cana de aÃÃcar possui lugar de destaque, apresentando notÃvel evoluÃÃo durante as ultimas dÃcadas, alcanÃando assim maturidade e consistÃncia. Contudo, estima-se que a produÃÃo de etanol atravÃs dessa matÃria-prima nÃo seja suficiente para atender a demanda mundial. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produÃÃo de etanol a partir do suco de caju. Para tal fim, inicialmente, avaliou-se a necessidade de suplementaÃÃo do suco de caju para a sua posterior fermentaÃÃo. Nesta etapa, foi observado que nÃo se faz necessÃria a suplementaÃÃo do suco de caju com nutrientes, pois o mesmo in natura jà apresenta todos os nutrientes necessÃrios para o crescimento do microrganismo. Posteriormente, estudou-se o efeito da temperatura na produÃÃo de etanol, avaliando a fermentaÃÃo na faixa de 26 a 42ÂC. Os melhores resultados de rendimento (0,5 g.g-1), produtividade (4,9 g.L-1.h-1), eficiÃncia (92,8%) e produÃÃo mÃxima de etanol (49,3 g.L-1), foram obtidos quando se conduziu a fermentaÃÃo na faixa de 30 a 38ÂC. Os modelos de Monod e Arrhenius foram utilizados para descrever a dependÃncia dos parÃmetros cinÃticos com a temperatura, sendo os resultados obtidos satisfatÃrios. O potencial do suco de caju como fonte de aÃÃcares para a produÃÃo de etanol foi avaliado por diferentes cepas de leveduras dos gÃneros Saccharomyces e Kluyveromyces. Os resultados mostraram que as cepas de Saccharomyces foram bastante superiores quando comparadas Ãs Kluyveromyces quanto à produÃÃo mÃxima de etanol. A levedura que apresentou melhores resultados para os parÃmetros cinÃticos avaliados foi a Saccharomyces cerevisiae CCA008. Por ultimo, para determinar o efeito da concentraÃÃo inicial de substrato na produÃÃo de etanol, estudou-se a faixa de 70, 90, 110, 130 e 150 g.L-1 de substrato inicial. A concentraÃÃo que apresentou melhores resultados para os parÃmetros estudados foi 90 g.L-1. O modelo cinÃtico que conseguiu chegar mais prÃximos dos dados experimentais e assim descrever o processo mais fielmente foi o modelo proposto por Ghose & Thyagi. Com estes resultados, conclui-se que o uso do suco de caju como substrato para a produÃÃo de etanol trarà benefÃcios econÃmicos, pois estaremos utilizando um substrato de baixo custo, e ambientais, jà que o mesmo à um resÃduo agroindustrial proveniente da produÃÃo de castanha de caju. / Despite its big biodiversity, Brazil has a great variety of agriculturists and agroindustrials which its bioprocess has a lot of economic and social interest. Among all the ethanol produced all over the world, the ethanol produced in Brazil made of cane of sugar has great distinction. Its evolution on the last decade is remarkable reaching its maturity and consistency. Within all it is estimated that the ethanol produced with that material is not enough to be spread and supply worldwide. The object of this article is to evaluate the production of the ethanol made with cashew apple juice. In this stage, it was observed that it is not necessary to supplement the cashew apple juice to posterior fermentation because the juice already shows all the nutrients necessary for the growth of the microorganism. Later there was a study showing that the temperature in the production of ethanol evaluating its fermentation between 26 and 42ÂC. The best results of revenue (0,5 g.g-1), productivity (4,9 g.L-1.h-1), efficiency (92,8%) and the maximum production of ethanol (49,3 g.L-1), It was gained when the fermentation was conducted between 30 to 38ÂC. The models of Monod and Arrhenius were used to describe the dependence of the kinetic parameter with the temperature, showing the results to be satisfactory. The potential of the cashew apple juice being a source of sugar for the production of ethanol was evaluated by different sources of the genders Saccharomyces and Kluyveromyces. The results showed that the strains of Saccharomyces were higher when compared to the Kluyveromyces to the maximum production of ethanol. The strain that showed the best results for the kinetic parameter that was evaluated was Saccharomyces cerevisiae CCA008. At last, to determine the effect of the initial concentrate substratum in the production of ethanol, it was studied the range of 70, 90, 110, 130 and 170 g.L-1 of initial substratum. The one that showed the best results for the parameters studied was 90 g.L-1. The kinetic model that came closer to the ones experimented and could explain the process best was the model proposed by Ghose & Thyagi. In conclusion, with those results shows that the cashew apple juice used in the production of ethanol will bring great economic benefits because it is a product of low cost and economic as well as to the environment being a agroindustial product deriving from the production of the cashew nut.

A busca por novos materiais de embalagem com o propÃsito de manter ou melhorar a qualidade dos alimentos e, ao mesmo tempo, reduzir a geraÃÃo de lixo nÃo biodegradÃvel, temVencorajado a exploraÃÃo de materiais comestÃveis e/ou biodegradÃveis à base de recursos renovÃveis. A formaÃÃo de filmes exige a presenÃa de um material que forme uma matriz contÃnua e coesa. O amido possui tal propriedade e, por ser abundante e de baixo custo, à uma matÃria-prima interessante para produÃÃo dos filmes. A goma de cajueiro à um polissacarÃdeo complexo, de propriedades filmogÃnicas ainda pouco exploradas. PolissacarÃdeos, como amido e goma de cajueiro, por sua alta polaridade, tÃm boa barreira a oxigÃnio (O2) e diÃxido de carbono (CO2), mas tÃm alta permeabilidade a vapor de Ãgua. A incorporaÃÃo de componentes hidrofÃbicos, como ceras, a filmes de polissacarÃdeos melhora a barreira ao vapor de Ãgua. O principal objetivo do estudo foi desenvolver filmes comestÃveis compÃsitos à base de amido, goma de cajueiro e cera de carnaÃba. Foram obtidos 10 tratamentos por meio de um delineamento de misturas (centroide simplex) com as seguintes proporÃÃes mÃssicas: amido, 15 - 30%; goma de cajueiro, 75 - 85%; e cera de carnaÃba, 0 - 15%. Com intuito de verificar se a temperatura utilizada seria suficiente para que ocorresse a gelatinizaÃÃo do amido, uma anÃlise de difraÃÃo de raio - x (DR-X) foi realizada. A caracterizaÃÃo dos filmes foi realizada por meio das seguintes anÃlises; propriedades mecÃnicas (resistÃncia à traÃÃo - TR, elongaÃÃo na ruptura - ER, mÃdulo elÃstico - ME), opacidade (OP), solubilidade em Ãgua (SOL), permeabilidade ao vapor de Ãgua (PVA) e temperatura de transiÃÃo vÃtrea (Tg). A DR-X comprovou que a temperatura de gelatinizaÃÃo utilizada foi suficiente para provocar a ruptura dos grÃnulos de amido. As proporÃÃes relativas de amido e goma de cajueiro nÃo afetaram muito as propriedades dos filmes formados. A incorporaÃÃo de cera de carnaÃba, por minimizar o teor hidrofÃlico da matriz filmogÃnica, reduziu a solubilidade em Ãgua e a permeabilidade ao vapor de Ãgua. Por outro lado, a cera de carnaÃba aumentou a opacidade dos filmes, e reduziu a resistÃncia à traÃÃo e o mÃdulo elÃstico. Para a elongaÃÃo na ruptura o comportamento foi oposto, ou seja, a cera de carnaÃba favoreceu a elongaÃÃo. A presenÃa de cera nos filmes promoveu o aparecimento de picos endotÃrmicos na curva de fluxo de calor. Entretanto, nos filmes, sem o conteÃdo hidrofÃbico, picos endotÃrmicos nÃo foram observados, com isto pode-se concluir que houve uma interaÃÃo entre os materiais utilizados. / The search for new packaging materials to keep or even improve food quality, at the same time reducing generation of nonbiodegradable waste, has motivated the exploitation of edible and/or biodegradable materials based on renewable resources. Film formation requires the presence of a component which forms a continuous and cohesive matrix. Starch has such a property and, being abundant and relatively cheap, is an interesting material for film formation. Cashew tree gum is a complex polysaccharide whose film forming properties are still poorly exploited. Polysaccharides such as starch and cashew tree gum, due to their high polarity, have good barrier to oxygen (O2) and carbon dioxide (CO2), but high water vapor permeability. The incorporation of hydrophobic components such as waxes to polysaccharide-based films improves their barrier to water vapor. The main objective of this study was to develop composite edible films based on starch, cashew tree gum and carnauba wax. A mixture (simplex centroid) design generated 10 treatments with the following proportions (on a weight basis): starch, 15 to 30%; cashew tree gum, 75 to 85%; and carnauba wax, 0 to 15%. In order to check the temperature used is sufficient had occurred to starch gelatinization, one ray diffraction analysis - x (X-DR) were performed. The film characterization was based on the following analyses: tensile properties (tensile strength - TS, elongation at break - EB, elastic modulus- EM), opacity (OP), water solubility (SOL), water vapor permeability (WVP) and glass transition temperature (Tg). The relative starch:cashew tree gum proportions did not significantly affect the overall film properties. Incorporation of carnauba wax reduced water solubility and water vapor permeability, since it decreased the hydrophilic content of the films. On the other hand, carnauba wax increased the film opacity and reduced their tensile strength and elastic modulus. For elongation at break, the influence of carnauba wax was the opposite, i.e., the property was favored by the wax. The presence of wax in the film promoted the onset of endothermic peaks in the curve of heat flow. However, the films without hydrophobic content, endothermic peaks were not observed, thus we can conclude that there was an interaction between the materials used.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A reduÃÃo das emissÃes nos motores a diesel à estudada por muitos autores e a modificaÃÃo da composiÃÃo do combustÃvel à uma das alternativas mais abordadas. Neste contexto, o estudo da mistura ab-diesel (Ãlcool + biodiesel + diesel) tem atraÃdo atenÃÃo devido algumas de suas caracterÃsticas, tais como, calor de combustÃo semelhante ao do diesel âpuroâ e reduÃÃo da emissÃo de material particulado e gases tÃxicos. O Ãleo diesel à definido como um combustÃvel derivado do petrÃleo, constituÃdo basicamente por hidrocarbonetos e em baixas concentraÃÃes por compostos sulfurados, nitrogenados e oxigenados. A presenÃa dos compostos parafÃnicos na composiÃÃo do diesel dificulta a solubilidade de compostos polares, como os Ãlcoois, dessa forma o biodiesel foi estudado como um agente capaz de solubilizar o Ãlcool no diesel garantindo a formulaÃÃo de misturas mais estÃveis. A inserÃÃo desse combustÃvel derivado de biomassa renovÃvel constituÃdo por uma mistura de mono-alquil Ãsteres de Ãcidos graxos de origem vegetal, animal e Ãleos residuais contribui tambÃm para a melhora de algumas outras caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas importantes na utilizaÃÃo dessa mistura como fonte de energia. A solubilidade dos sistemas pseudoternÃrios constituÃdos de diesel + biodiesel metÃlico de soja + metanol e diesel + biodiesel etÃlico de soja + etanol foi estudada atravÃs da construÃÃo de curvas de equilÃbrio lÃquido-lÃquido para duas temperaturas e observou-se que aumento da temperatura favoreceu a solubilidade dos componentes nos dois sistemas, contribuindo para formaÃÃo de uma maior regiÃo homogÃnea. Assim como jà era esperado, o sistema contendo etanol apresentou uma regiÃo homogÃnea bem maior que o sistema com metanol, uma vez que a solubilidade do primeiro no diesel à maior. As linhas de amarraÃÃo nÃo foram bem representadas pelos modelos termodinÃmicos NRTL e UNIQUAC. Dados de densidade e viscosidade foram determinados para os componentes puros/pseudopuros e para misturas pseudobinÃrias e pseudoternÃrias em vÃrias temperaturas e composiÃÃes, uma vez que o conhecimento dessas propriedades fÃsico-quÃmicas à essencial para a formulaÃÃo de uma mistura combustÃvel com caracterÃsticas dentro das especificaÃÃes. Os dados experimentais de densidade e viscosidade foram ajustados atravÃs de modelos de regressÃo para determinaÃÃo do seu comportamento em funÃÃo da temperatura e composiÃÃo e obteve-se um desvio padrÃo mÃximo de 0,0087 e 0,1962, respectivamente, ambos para o sistema de biodiesel metÃlico de soja + metanol. Densidade e viscosidade apresentaram comportamento linear e exponencial, respectivamente, com a temperatura. Como esperado, um aumento na temperatura diminuiu os valores de densidade e viscosidade para todos os sistemas estudados. Uma vez que nÃo à factÃvel obter experimentalmente dados de densidade e viscosidade em todas as condiÃÃes de interesse, mÃtodos para sua prediÃÃo/estimaÃÃo sÃo de grande interesse prÃtico e foram utilizados no presente trabalho. AlÃm da obtenÃÃo dos dados experimentais de densidade e viscosidade, foram realizados tambÃm, ensaios de estabilidade fÃsica de fases e ponto de fulgor para as misturas pseudoternÃrias. Observou-se que a estabilidade fÃsica foi influenciada principalmente pela temperatura e teor de Ãlcool e que para misturas do tipo Ãlcool + biodiesel + diesel o ponto de fulgor à dominado principalmente pela concentraÃÃo do Ãlcool. / The reduction of emissions from diesel engines has been studied by many authors and the modification of the fuel composition is one of the most discussed alternatives. In this context, the study of ab-diesel mixture (alcohol + biodiesel + diesel) has attracted attention due to some of its features, such as combustion heat similar to that of "pure" diesel and reducing the emission of particulates and toxic gases. Diesel oil is defined as a petroleum-derived fuel, constituted basically by hydrocarbons and at low concentrations for sulfur, nitrogen and oxygen. The presence of the paraffin compounds in diesel hamper the solubility of polar compounds, such as alcohols, thus biodiesel has been studied as an agent to solubilize the alcohol in diesel ensuring the formulation of stable mixtures. The insertion of this fuel derived from renewable biomass made up of a mix of mono-alkyl esters of fatty acids from vegetable, animal and residual oils contributes also to the improvement of some important physical-chemical characteristics in the use of this mixture as a source of energy. The solubility of the systems made up of diesel + methylic soybean biodiesel + methanol and diesel + ethylic soybean biodiesel + ethanol was studied through the construction of liquid-liquid equilibrium curves for two temperatures and it was observed that increased temperature favored the solubility of the components in the two systems, contributing to formation of a greater region homogeneously. As expected, the system containing ethanol showed a homogeneous region much larger than the system with methanol, since the solubility of the first diesel is increased. Tie-lines were not well represented by the NRTL and UNIQUAC. Density and viscosity data were determined for the pure/pseudo-pures components and pseudo-binary and pseudo-ternary mixtures at several temperatures and compositions, since the knowledge of physical-chemical properties is essential for the formulation of a mixture fuel with characteristics within specifications. Experimental data density and viscosity were adjusted through regression models for determining the behavior as a function of temperature and composition and obtained a maximum standard deviation of 0.0087 and 0.1962, respectively, both for the system of methylic soybean biodiesel + methanol. Density and viscosity showed linear and exponential behavior, respectively, with temperature. As expected, an increase in temperature decrease density and viscosity for all systems studied. Since it is not feasible to obtain experimentally density and viscosity data in all conditions of interest, methods for their prediction are of great practical interest and were used in this work. In addition to obtaining the experimental data of density and viscosity also were realized physics stability tests and flash point for pseudo-ternary mixtures. It was observed that the physics stability has been influenced mainly by the temperature and alcohol content and to blends of alcohol + biodiesel + diesel the flash point is mainly dominated by the alcohol concentration.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O Ãleo de fritura à um resÃduo amplamente produzido em todo o mundo. No entanto, somente alguns paÃses mais desenvolvidos possuem polÃticas de descarte ambiental correto desse resÃduo, o que o torna um poluente em potencial em naÃÃes menos esclarecidas em relaÃÃo à questÃo ambiental. Portanto, este trabalho tem como objetivo principal apresentar uma tecnologia de produÃÃo de biodiesel a partir de Ãleo de fritura como forma de aproveitamento energÃtico, aliado a uma forma ambientalmente correta de destinaÃÃo final para esse resÃduo. O trabalho se inicia com uma revisÃo bibliogrÃfica bÃsica do estado da arte da produÃÃo de biodiesel. Em seguida, apresenta-se a proposiÃÃo de um processo quÃmico para a produÃÃo de biodiesel a partir de Ãleo de fritura e por fim, tem-se uma discussÃo da tecnologia, na forma como ela foi inserida no ambiente computacional utilizado para sua elaboraÃÃo. AlÃm da apresentaÃÃo da tecnologia propriamente dita, uma avaliaÃÃo ambiental do processo à feita para mensurar a capacidade do processo de produÃÃo de biodiesel proposto de diminuir o impacto causado pelo Ãleo de fritura no ambiente. / Waste cooking oil is a residue widely produced around the world. However, only a few developed countries have policies of environmental correct disposal of this waste, which makes it a potential pollutant in less enlightened nations about the environmental issues. Therefore, this work aims to present a technology for producing biodiesel from waste cooking oil as a form of energy recovery, combined with an environmentally correct disposal for this waste. The work begins with a basic review of the state of the art in biodiesel production. Then, it presents a proposition of a chemical process to produce biodiesel from waste cooking oil and finally has a discussion of the technology the way it was inserted in the computing environment used for its elaboration. Besides the presentation of the technology itself, an environmental assessment of the process is performed to measure the ability of the proposed biodiesel production process to reduce the impact caused by the waste cooking oil in the environment.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Devido aos incentivos governamentais, os quais impulsionam a produÃÃo de biodiesel, tal combustÃvel tem sido produzido em larga escala. Entretanto, o referido crescimento tem se revelado exacerbado, fazendo surgir um preocupante fator: o destino do glicerol excedente da produÃÃo de biodiesel. Tal inquietaÃÃo se mostra clara ao se revelar um importante dado: para cada tonelada de biodiesel obtido, sÃo gerados 100 Kg de glicerol, o que provoca efeitos adversos à economia do biodiesel. Neste contexto, teme-se que o excesso de glicerina produzida, a qual provoca um elevado nÃvel de poluiÃÃo, possa ser descartada de maneira irresponsÃvel no meio ambiente. Sendo assim, tÃm-se desenvolvido pesquisas destinadas à busca de alternativas para a utilizaÃÃo do volume excedente de glicerol. A bioconversÃo de glicerol por via fermentativa à uma alternativa que agrega um valor significativo para a produtividade da indÃstria de biodiesel. O glicerol pode ser utilizado por inÃmeros micro-organismos, em processos metabÃlicos, como fonte de carbono. Leveduras como as da espÃcie Yarrowia lipolytica, quando cultivadas em meio com limitaÃÃo de nitrogÃnio, sÃo capazes de produzir quantidades significantes de Ãcido cÃtrico a partir do glicerol. O Ãcido cÃtrico Ã, atualmente, um dos mais importantes Ãcidos orgÃnicos produzidos por via fermentativa. Devido Ãs suas caracterÃsticas, tem sido amplamente utilizado na indÃstria de alimentos e bebidas e tambÃm como aditivo em detergentes, produtos farmacÃuticos, cosmÃticos e de higiene pessoal. Desta forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar, atravÃs de fermentaÃÃo, rotas de bioconversÃo do glicerol residual da produÃÃo de biodiesel com elevados nÃveis de impurezas, para obtenÃÃo de Ãcido cÃtrico. Para isso, foram utilizadas, inicialmente, duas cepas de leveduras potencialmente produtoras do Ãcido: Yarrowia lipolytica NRRL YB 323 e Yarrowia lipolytica NRRL YB 423. Utilizando a Metodologia de Planejamento Experimental e AnÃlise da SuperfÃcie de Resposta, foram investigadas as concentraÃÃes iniciais de fonte de carbono e fontes de nitrogÃnio orgÃnico (extrato de levedura) e inorgÃnico (sulfato de amÃnio) em frascos agitados. Os resultados revelaram que a concentraÃÃo inicial ideal de glicerol residual do biodiesel como fonte de carbono, dentro da faixa estudada, foi de 20g/L. Quanto Ãs fontes de nitrogÃnio, pÃde-se constatar que estas nÃo apresentaram notÃvel influÃncia para a produÃÃo do Ãcido. TambÃm verificou-se que a adiÃÃo de Tiamina ao meio nÃo promoveu o aumento na quantidade de Ãcido cÃtrico acumulado. A levedura Yarrowia lipolytica NRRL YB 423 se revelou mais eficaz na produÃÃo do Ãcido. Foram realizados ensaios em fermentador de bancada para avaliar- se a melhor concentraÃÃo de oxigÃnio dissolvido no meio. Viu-se que as concentraÃÃes mais elevadas de oxigÃnio dissolvido no meio fermentativo favorecem a produÃÃo de Ãcido cÃtrico. Para nÃveis de oxigÃnio de 50%, observou-se um menor rendimento, enquanto que, para 70%, a produÃÃo de Ãcido cÃtrico foi favorecida. O rendimento percentual final para a produÃÃo de Ãcido cÃtrico obtido a partir de 20g/L de glicerol residual do biodiesel adicionado inicialmente ao meio foi de 24,80% em trÃs dias de fermentaÃÃo. / Due to government financial incentives, which boost the production of biodiesel, there has been a large scale production of this fuel. However, this growth has proved to be exaggerated, rising a worrying factor: the destination of the glycerol excess from biodiesel production. Such concern is clearly shown to prove an important fact: for every ton of biodiesel produced, 100 kg of glycerol are generated, which leads to adverse effects on the biodiesel economy. In this context, it is feared that the over-produced glycerine, which causes a high level of pollution, can be discarded irresponsibly into the environment. So, researches have been being developed, aiming to find other alternatives for the use of the extra volume of glycerol. The bioconversion of glycerol by fermentation is good option that adds significant value to the productivity of the biodiesel industry. Glycerol can be used by several microorganisms in metabolic processes, as a carbon source. Some yeasts species, such as Yarrowia lipolytica, when grown on a media with a limited source of nitrogen, are able to produce significant amounts of citric acid from glycerol. Citric acid is currently one of the most important organic acids produced by fermentation. Due to its characteristics, it has been widely used in food and beverage industry and also as an additive for detergents, pharmaceuticals, cosmetics and toiletries. Thus, this study aimed to evaluate, through fermentation, bioconversion routes of residual glycerol from biodiesel production with high levels of impurities, in order to obtain citric acid. For this, two potential acid-producing yeast strains (Yarrowia lipolytica NRRL YB 323 and Yarrowia lipolytica NRRL YB 423) were initially used. Using the Methodology of Experimental Design and Response Surface Analysis, it was investigated the initial concentrations of carbon sources as well as organic (yeast extract) and inorganic (ammonium sulfate) nitrogen sources in shake flasks. The results obtained showed that the optimal initial concentration of glycerol from waste biodiesel as carbon source, within the studied range, was 20 g/L. As to the nitrogen sources, they were proved having no remarkable influence on the acid production. It was also found that thiamine addition to the media did not promote the increase on the amount of the previously accumulated citric acid. Yarrowia lipolytica NRRL YB 423 was proved more effective on the acid production. The tests which were carried out in the fermenter aimed to evaluate the optimal concentration of dissolved oxygen in the media. It was observed that highest concentrations of dissolved oxygen in fermentation media, promotes the production of citric acid. For levels of 50% oxygen, there was a lower yield, while for 70%, citric acid production was favored. The final percentage yield for the production of citric acid obtained from 20 g/L of residual glycerol from the biodiesel initially added to the media was 24.80%, at the end of three days of fermentation.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Este trabalho apresenta a utilizaÃÃo de uma nova tecnologia de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som, em substituiÃÃo a tÃcnica tradicional que emprega aquecimento e agitaÃÃo vigorosa da mistura reacional. O processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som foi aplicado aos processos de esterificaÃÃo de Ãcidos graxos de origem vegetal e animal e de transesterificaÃÃo de Ãleo vegetal. Ãcidos graxos de Ãleo de peixe e de Ãleo de fritura usado (Ãleo de soja), produzidos atravÃs da reaÃÃo de saponificaÃÃo seguida de hidrÃlise Ãcida, foram utilizados nos estudos de esterificaÃÃo. A reaÃÃo de esterificaÃÃo foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãcido graxo com metanol usando Ãcido sulfÃrico como catalisador. Nos estudos de esterificaÃÃo foram estudados, via planejamento experimental, as principais variÃveis do processo: razÃo molar metanol:Ãcido graxo (razÃo molar entre 3 e 9), concentraÃÃo de catalisador (entre 0,5 a 3,5% em massa) e temperatura (entre 30 e 90ÂC). Ãleo de soja foi utilizado no estudo de transesterificaÃÃo. A reaÃÃo de transesterificaÃÃo tambÃm foi realizada em reator batelada submetida a ondas ultrasÃnicas, e a reaÃÃo ocorreu pela reaÃÃo do Ãleo com metanol usando hidrÃxido de potÃssio como catalisador. Nos estudos de transesterificaÃÃo foram estudados a influÃncia da razÃo molar metanol:Ãleo (razÃo molar entre 3 e 9) e da concentraÃÃo de catalisador (entre 0,2 a 0,6% em massa) no processo. Para efeito comparativo, a reaÃÃo auxiliada por ultra-som foi comparada ao processo convencional (agitaÃÃo vigorosa), mostrando que o processo utilizando ultra-som resultou em uma conversÃo em biodiesel superior ao processo convencional. A produÃÃo de biodiesel usando Ãcido graxo de Ãleo de peixe resultou em uma conversÃo de 99,9% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 7, usando 4,1% de catalisador. Usando Ãcido graxo de Ãleo de fritura resultou em uma conversÃo de 99,0% de Ãcido graxo em biodiesel e a condiÃÃo Ãtima foi obtida com uma razÃo molar metanol:Ãcido graxo de 11, usando 1,25% de catalisador e temperatura de 60ÂC. Para a reaÃÃo de transesterificaÃÃo, a conversÃo obtida foi de 98% de Ãleo em biodiesel e foi obtida aplicando uma razÃo molar metanol:Ãleo de 9, usando 0,2% de catalisador. Os resultados mostraram que o processo de produÃÃo de biodiesel utilizando ultra-som à uma tecnologia promissora, obtendo-se conversÃes maiores do que o processo convencional. O tempo necessÃrio de processamento à menor do que no processo convencional e para o processo de esterificaÃÃo, o tempo total (produÃÃo do Ãcido graxo e esterificaÃÃo) à 75% menor. O processo mostrou necessitar de uma menor quantidade de catalisador, minimizando problemas reacionais, tais como a formaÃÃo de sabÃo na reaÃÃo de transesterificaÃÃo / This work presents the use of a new technology for biodiesel production applying ultrasound, instead of using the conventional method that requires heating and vigorous mixing. The process for biodiesel production applying ultrasound was studied with the esterification reaction of fatty acid of vegetal and animal origin and with the transesterification reaction of vegetal oil. Fatty acids from fish oil and from waste oil (soybean oil), produced by the saponification reaction followed by acid hydrolysis, were used in the esterification studies. The esterification reaction was carried out in a batch reactor subjected to ultrasound, reacting the fatty acid with methanol using sulfuric acid as catalyst. In the esterification studies, the main parameters that affect the reaction were studied: molar ratio of methanol and fatty acid (from 3 to 9), catalyst concentration (between 0.5 to 3.5%) and temperature (between 30 and 90ÂC). Soybean oil was used in the transesterification reactions. The transesterification reaction was also carried out in a batch reactor subjected to ultrasonic waves, reacting the oil with methanol using potassium hydroxide as catalyst. In the transesterification reaction, the parameters molar ratio of methanol and oil (between 3 and 9) and catalyst concentration (from 0.2 and 0.6%) were studied. To compare the ultrasound process with the onventional process, the reactions were carried out with both processes. The results showed that the ultrasound process was superior to the conventional process in terms of conversion into biodiesel. The production of biodiesel using fatty acid of fish oil resulted in a conversion of 99.9% of fatty acid into biodiesel and the optimal condition was found applying a molar ratio of methanol to fatty acid of 7, using 4.1% of catalyst. Using the waste oil fatty acid, the highest conversion obtained was at 99.0% and was obtained at a molar ratio of methanol to fatty acid of 11, using 1.25% of catalyst and 60ÂC. For the transesterification reaction, the conversion of soybean oil into biodiesel was 98% and was obtained applying a molar ratio of 9 and 0.2% of catalyst. The results showed that the process for biodiesel production using ultrasound is a promising technology that is able to obtain higher conversions compared to the conventional process. The processing time is lower than of the conventional process and for the esterification process, the total processing time (production of the fatty acid and esterification) is 75% lower. The process also required less catalyst, reducing reacting problems such as soap formation during transesterification

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Este trabalho avaliou a viabilidade dos processos biolÃgicos aerÃbios e oxidativos avanÃados (POAs) como pÃs-tratamento de lixiviados antigos provenientes de lagoas de estabilizaÃÃo em sÃrie. Paralelamente, desenvolveu-se uma metodologia analÃtica para detecÃÃo e quantificaÃÃo de compostos aromÃticos, organoclorados, Ãsteres ftalatos e hormÃnios, considerados como compostos recalcitrantes e raramente investigados em lixiviados tratados, principalmente nas ETEs localizadas no estado do CearÃ. Inicialmente foi realizada uma caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica e especiaÃÃo de metais sendo verificado que DQO e amÃnia estavam acima dos limites permitidos pelas normas ambientais, bem como alguns metais. No desenvolvimento da metodologia analÃtica para detecÃÃo e quantificaÃÃo por GC/FID verificou-se que a extraÃÃo em fase sÃlida empregando C-18 foi a melhor tÃcnica para extraÃÃo e prÃ-concentraÃÃo dos compostos recalcitrantes e que os melhores resultados de recuperaÃÃo dos compostos foram obtidos para os compostos aromÃticos e Ãsteres ftalatos. Nos experimentos de pÃs-tratamento empregando os reatores biolÃgicos, reator aerado submerso (RAS) e reator em batelada seqÃencial (RBS), todos foram eficientes na nitrificaÃÃo do lixiviado com percentuais superiores a 90% de remoÃÃo da amÃnia, contudo, nÃo foram eficazes na remoÃÃo de fÃsforo. Em termos de remoÃÃo dos compostos recalcitrantes, o RBS apresentou melhores resultados em relaÃÃo ao RAS para os compostos aromÃticos e Ãsteres ftalatos. No processo de oxidaÃÃo avanÃada UV/H2O2 foi obtida remoÃÃes de DQO, turbidez e descoloraÃÃo da amostra superior a 90%, a partir de 120 minutos de reaÃÃo, em sistema de batelada com recirculaÃÃo. O sistema UV/H2O2 foi eficiente na remoÃÃo dos compostos aromÃticos e, eficaz para os Ãsteres ftalatos benzil-butilftalato (BBP) e dietil-hexilftalato (DEHP) com 100% de remoÃÃo. O processo foto-Fenton com radiaÃÃo solar estudado com o lixiviado de Portugal apresentou-se como uma excelente opÃÃo no pÃs-tratamento do lixiviado em relaÃÃo aos outros sistemas estudados (UV/H2O2 e TiO2/UV) devido a mineralizaÃÃo dos compostos orgÃnicos terem sido de aproximadamente 80% de remoÃÃo do carbono orgÃnico dissolvido (COD), reduÃÃo da aromaticidade e descoloraÃÃo, alÃm de aumentar a biodegradabilidade do lixiviado. A concentraÃÃo Ãtima de ferro para o lixiviado estudado foi de 60 mg L-1 Fe+2, com consumo de H2O2 de 310, 6 mM e aproximadamente 110 kJ L-1 de energia acumulada., mas nÃo foi eficiente na remoÃÃo do Ãster dietil-hexil ftalato (DEHP), um dos principais ftalatos considerado como interferente endÃcrino. Os processos UV/H2O2 e TiO2/UV utilizando energia solar nÃo foram favorÃveis devido a reaÃÃo ser mais lenta em comparaÃÃo com o processo foto-Fenton e terem sido obtidos baixos valores de remoÃÃo de COD, indicando baixa mineralizaÃÃo dos compostos orgÃnicos presentes no lixiviado. / This work assessed the feasibility of using biological and advanced oxidation processes (AOP) as post-treatments for old leachate from stabilization ponds in series. Additionally, an analytical methodology for detection and quantification of aromatic compounds, organochlorides, phthalate esters and hormones, was developed. These compounds are considered as recalcitrant and rarely investigated in treated leachates, mainly in wastewater treatment plants located in the state of CearÃ. Initially, a physico-chemical characterization and a metal speciation was carried out, from which it was verified that COD and ammonia were above the limits permitted by environmental legislation, and also some metals. In the development of the analytical methodology for detection and quantification by GC/FID, the solid phase extraction using C-18 was the best technique for extraction and pre-concentration of the recalcitrant compounds and the best results in terms of recuperation were achieved for the aromatic compounds and phthalate esters. In the post-treatment experiments using biological reactors, aerated submerged reactor (ASR) and sequential batch reactor (SBR), both were efficient in the leachate nitrification reaching ammonia removal efficiencies above 90%. However, they were not efficient on phosphorus removal. In terms of recalcitrant compounds removal, SBR presented better results when compared with ASR for the aromatic compounds and phthalate esters. The advanced oxidation process UV/H2O2 reached turbidity and COD removal and decolourisation efficiencies above 90% from a reaction time of 120 minutes by using recirculation batch mode. The UV/H2O2 system was efficient in the removal of aromatic compounds and the phthalate esters benzyl butyl phthalate (BBP) and diethyl hexyl phthalate (DEHP), achieving 100% removal. The photo-Fenton process with solar radiation assessed with the leachate from Portugal showed to be an excellent option for the leachate post-treatment when compared to the other systems studied (UV/H2O2 and TiO2/UV). Mineralization of organic compounds has reached approximately 80% reduction of dissolved organic carbon (DOC), beside aromaticity and decolourisation reductions and increasing leachate biodegradability. The optimal iron concentration for the leachate studied was 60 mg L-1 Fe+2, with H2O2 consumption of 310.6 mM and approximately 110 kJ L-1 of accumulated energy. However, it was not efficient in the removal the ester DEHP, one of most important phthalates, which is considered an endocrine disruptor. The UV/H2O2 and TiO2/UV processes using solar energy were slower than the photo-Fenton process and low COD removals were achieved, which indicated low mineralization of the organic compounds present in the leachate.