Submitted by Edineia Teixeira (edineia.teixeira@unioeste.br) on 2018-03-08T18:02:48Z No. of bitstreams: 2 Gabriela_Bonassa2017.pdf: 2330035 bytes, checksum: 2e5835687d6a7fb1deae6e756eb079b8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T18:02:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Gabriela_Bonassa2017.pdf: 2330035 bytes, checksum: 2e5835687d6a7fb1deae6e756eb079b8 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The sugarcane bagasse fly ash are byproducts generated in the sugar and alcohol industry in energy cogeneration, and due to their alkaline characteristics, abrasive and porous, present great potential to be used as an adsorbent material, such as in cooking oil purification. These residual oil are derived from the process of cooking food, presenting itself as an environmental, economic and social alternative for use as a feedstock for biodiesel production. By considering the high temperatures and multiples utilizations of these oils, which are put into contact with diversified and frozen foods, induce the minimization of their quality due to the high concentration of free fatty acids, moisture and peroxides arising from hydrolysis and oxidation reactions. In this sense, the aim of the present work was the evaluation of the adsorbent potential of sugarcane bagasse fly ash and activated carbon in the purification of waste cooking oil, evaluating operational conditions that may influence the adsorption process. Both materials were characterized by N2 Physisorption, Scanning Electron Microscopy and Dispersive Energy Spectroscopy, for textural, morphological and composition analyzes. In the waste cooking oil treatment step, temperatures rages from 15 to 25 ºC, adsorbent mass from 0,33 to 4,95 g and agitation speed between 50 and 200 rpm, the independent variables were predetermined in an experimental planning of the Rotational Central Composite Design, which aims to optimize the process by reducing the number of tests. It was found statistically in the intervals studied that the different conditions were statistically significant in the reduction of acidity (AV) and peroxide (PV) values and both materials provided near efficiencies in the improvement of residual oil quality, wherein the ashes led to a AV and PV minimizations around 59 and 25 %, respectively, while by using the commercial adsorbent (activated carbon), 57 and 27 %. The utilization of bagasse fly ashes in the waste cooking oil treatment, due to their low cost and be a waste generated in large quantities in Brazil provide positive advantages from the environmental, economic and social point of view. In addition, considering its efficiency to such application which is comparable to the commercial adsorbents, they minimize the expenses relates to the feedstock purification stages for biodiesel synthesis, from residual oils with high levels of oxidation and free fatty acids. / As cinzas de bagaço de cana são subprodutos gerados na indústria sucroalcooleira na cogeração de energia, e devido as suas características alcalinas, abrasivas e porosas, possuem potencial de serem aplicadas como material adsorvente, na purificação de óleo residual. Este é proveniente do processo de cocção de alimentos, apresentando-se como alternativa do ponto de vista ambiental, econômico e social para emprego como matéria-prima na produção de biodiesel. No entanto, as altas temperaturas e múltiplas utilizações do óleo durante a fritura, além do contato com alimentos diversificados e congelados, induzem a minimização de sua qualidade devido à elevada concentração de ácidos graxos livres, umidade e peróxidos que este passa a possuir, provenientes das reações de hidrólise e oxidação. Nesse sentido, o objetivo do presente trabalho foi à avaliação do potencial adsorvente das cinzas de bagaço de cana e carvão ativado na purificação do óleo residual, em diferentes condições operacionais que influenciam no processo de adsorção. Ambos os materiais foram caracterizados por Fisissorção de N2, Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva, para análises texturais, morfológicas e semi-elementares. Na etapa de tratamento do óleo residual, testaram-se faixas de temperatura de 15 a 25 ºC, massa de adsorvente de 0,33 a 4,95 g e agitações entre 50 a 200 rpm, variáveis independentes pré-determinadas em um planejamento experimental do tipo Delineamento Composto Central Rotacional, que visa a otimização do processo com a redução do número de ensaios. Constatou-se que estatisticamente os intervalos estudados são significativos na redução dos índices de acidez (IA) e peróxido (IP) e ambos os materiais proporcionaram eficiências próximas no aprimoramento da qualidade do óleo residual, com as cinzas as minimizações da concentração de IA e IP chegaram a 59 e 25 %, respectivamente, enquanto que empregando o adsorvente comercial (carvão ativado), 57 e 27 %. A utilização das cinzas de bagaço no tratamento de óleo residual, devido ao seu baixo custo e serem resíduos gerados em grandes quantidades no Brasil proporcionam vantagens positivas do ponto de vista ambiental, econômico e social. Além disso, por possuírem eficiência em tal aplicação comparável a adsorventes comerciais, minimizam os gastos atrelados às etapas de purificação de matérias-primas para síntese de biodiesel, a partir de óleos residuais com elevados teores de oxidação e ácidos graxos livres.

Orientador: Lucinéia Dos Santos / Resumo: A geração de resíduos nas diversas atividades humanas tem sido tema central em discussões sobre sustentabilidade ambiental, com destaque para os resíduos agroindustriais. Sabe-se que a partir de tecnologias verdes, os resíduos de biomassa apresentam grande potencial para impulsionar a produção sustentável e gerar produtos químicos de alto valor agregado. O Cerrado é considerado o bioma mais ameaçado no Brasil e no mundo, devido à expansão das fronteiras agrícolas com subsequentes perdas de espécies vegetais nativas. Entretanto, ainda hospeda 4600 espécies endêmicas, que merecem ser preservadas, como Caryocar brasiliense Camb. (Caryocaraceae), mais conhecido como pequizeiro. Dentro desse contexto, a realização de estudos de prospecção química e farmacológica do resíduo da polpa do pequi, visando o desenvolvimento de fitoprodutos, abre a possibilidade de uso dessa matéria-prima na fabricação de produtos de alto valor agregado, permitindo que sua valorização econômica resulte no equilíbrio entre sua produção agrícola e a proteção do meio ambiente. Diante do que foi exposto, este trabalho teve por objetivo desenvolver metodologias verdes para identificar os metabólitos secundários presentes no extrato hidroetanólico da torta (resíduo) da polpa do pequi, a partir do resíduo obtido no processo de extração de seu óleo, e também no fitocosmético à base deste extrato. Ademais, avaliar a toxicidade in vitro deste extrato e do fitocosmético. Em relação à toxicidade in vitro, o extrato n... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The generation of waste in the various human activities has been the central theme in discussions on environmental sustainability, with emphasis on agroindustrial waste. It is known that from green technologies, biomass residues have great potential to boost sustainable production and generate high added value chemicals. The Cerrado is considered the most threatened biome in Brazil and the world, due to the expansion of agricultural borders with subsequent losses of native plant species. However, it still hosts 4600 endemic species that deserve to be preserved, such as Caryocar brasiliense Camb., better known as pequizeiro. In this context, the study of chemical and pharmacological prospecting of the pequi pulp residue, aiming at the development of plant products, opens the possibility of using this raw material in the manufacture of products with high added value, allowing that its economic appreciation results in the balance between the agricultural production and the environment protection. In view of the foregoing, this work aimed to develop green methodologies to identify the secondary metabolites present in the hydroethanolic extract of the pequi pulp residue, from the residue obtained in the extraction process of its oil, as well as in phytocosmetic with a base of this extract. In addition, to assess the in vitro toxicity level of this extract and of this phytocosmetic in order to confirm its safety. In relation to in vitro toxicity, the extract did not cause rupture o... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

A bactéria Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 foi empregada para investigar o efeito da composição do meio de cultivo na produção biotecnológica de biossurfactante e, adicionalmente bacteriocina. Utilizou-se resíduos agroindustriais, tais como soro de leite e vinhaça de uva, para formular meios de cultivos mais econômicos e naturais, suplementados sacarose e extrato de levedura. Um planejamento fatorial fracionado 24, com adição de três ensaios nos pontos centrais foi empregado para avaliar a influência destas variáveis. A produção de biossurfactante foi influenciada positivamente pela concentração soro de leite, onde 15 % deste demonstrou melhor resultado reduzindo a tensão superficial em cerca de 18,1 mN/m, alcançando produção máxima de biossurfactante equivalente em surfactina de 11,02 mg/L. Em relação à síntese de bacteriocina, a fonte de carbono adicional (sacarose) interferiu de forma antagonista, ou seja, quanto menor a concentração de sacarose, maior a síntese de bacteriocina (com aumento da zona de inibição em 14,2% contra Staphylococcus aureus CECT-239). Observou-se que o ensaio conduzido em biorreator, sob microaeração com 5% de oxigênio dissolvido, promoveu maior produção de biossurfactante (11,6 mg/L) quando comparados aos estudos conduzidos com maior concentração de oxigênio entre 30 a 100%, com produção em média de 2,3 mg/mL. Destaca-se que nenhum estudo da influência do oxigênio dissolvido, principalmente em microaerofilia, para a produção de biossurfactante por bactérias láticas já havia sido realizado. Ademais, o biossurfactante produzido se mostrou altamente estável frente a valores extremos de pH e temperatura, além de demonstrar notável propriedade antimicrobiana e antiadesiva, inibindo Listeria monocytogenes NADC 2045 e Salmonella entérica<i/> CECT-724 em mais de 90%. / Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 was used to investigate the effect of the composition of the culture media on the biotechnological production of biosurfactant and bacteriocin additionally. Agroindustrial residues, such as whey and grape vinasse, were used to formulate more economical and natural culture media, supplemented with sucrose and yeast extract. A fractional factorial design 24, with addition of three runs at the central points was used to evaluate the influence of these variables. The biosurfactant production was positively influenced by the concentration of whey, where 15% showed a better result reducing the surface tension by 18.1 mN/m, reaching a maximum production of biosurfactant equivalent in surfactin of 11.02 mg/L. In relation to bacteriocin synthesis, the sucrose interfered in an antagonistic way, that is, the lower the sucrose concentration, the greater the bacteriocin synthesis (with an increase in the zone of inhibition in 14.2% against Staphylococcus aureus CECT-239). It was observed that the bioreactor conducted under microaeration with 5% dissolved oxygen promoted a higher biosurfactant production (11.6 mg/L) when compared to studies conducted with a higher concentration of oxygen between 30 and 100%, with production on average 2.3 mg/mL. It is noteworthy that no study of the influence of dissolved oxygen, mainly in microaerophilic, for the biosurfactant production by lactic acid bacteria had already been carried out. In addition, the biosurfactant produced proved to be highly stable against extreme values of pH and temperature, and demonstrated remarkable antimicrobial and antiadhesive properties, inhibiting Listeria monocytogenes NADC 2045 and Salmonella entérica CECT-724 in more than 90%.

A crescente demanda de combustível leva a procura por um que seja produzido a partir de uma fonte limpa e renovável. A biofermentação da batatadoce (Ipomoea batatas (L.) Lam) para a produção de biocombustíveis gera um resíduo que muitas vezes é descartado no campo mas por ser rico em proteínas e carboidratos outros usos e aplicações podem e devem ser exploradas. O objetivo deste trabalho foi estudar a composição e estrutura química fina dos carboidratos presentes no coproduto proveniente da biofermentação etanólica de batata-doce. O coproduto foi submetido a duas extrações aquosas consecutivas, extração aquosa fria (AQF) e uma extração aquosa quente (AQQ). Os carboidratos extraídos, fracionados (oligossacarídeos e polissacarídeos), purificados e hidrolisados foram submetidos a diferentes técnicas cromatográficas (Cromatografia em camada delgada, cromatografia liquida de alta eficiência e cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas) visando a composição monossacarídica e quantificação destes. A caracterização estrutural dos carboidratos for feita por meio de ressonância magnética nuclear. Foi possível quantificar e identificar por meio de técnicas de alta precisão (CG e CLAE) os monossacarídeos presentes. Glicose é o principal componente da fração oligossacarídica e a galactose da polissacarídica, foi possível ainda identificar a presença de manose, xilose, ramnose e arabinose em menores quantidades. A análise estrutural mostrou que a fração polissacarídica tem como componente uma possível arabinogalactana do tipo I (com cadeia principal composta de (1→4)-β-Galp). Estes polímeros são amplamente estudados em virtude dos seus benéficos quando ingeridos, dentre eles combatem diversos vírus prejudiciais, atividade bifidogênica, benefícios relacionados ao sistema imune e relacionadas ao câncer. Assim, faz-se necessário o estudo continuado deste coproduto além de suas possíveis atividades biológicas. / The growing in the demand and need for fuels lead to the search for a renewable and clean source. The biofermentation of sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam) for the production of biofuel generates a waste which is in the most times disposable in field, but the characteristics of this waste (rich in protein and carbohydrate) makes it susceptible for being studied and other uses exploited, making it a coproduct of the production. The goal of this work was the study of the composition and chemical structure of the carbohydrates found in the coproduct of the fermentation of sweet potato. Underwent this coproduct to two consecutive water extractions, cold-water extraction (CWE) and hot-water extraction (HWE). The extracted, fractioned (oligosaccharides and polysaccharides), hydrolyzed and purified carbohydrates underwent to different chromatography techniques (Thin layer chromatography, high precision liquid chromatography and gas chromatography with mass spectrometry) to clarify the composition and quantity of monosaccharides. Nuclear magnetic resonance (NMR) was used to the structural characterization of the carbohydrates. With the use of high precision techniques (GC-MS and HPLC) it was possible to identify and quantify the sugars. Glucose is the main component founded in the oligosaccharide fraction and galactose in the polysaccharides, was possible to identify the presence of mannose, xylose, rhamnose and arabinose in fewer quantities. The structural analyses show that the polysaccharide fraction has a type I arabinogalactana (composed by (1→4)-β-Galp as the backbone). Those polymers are highly studied because of the benefits when ingested, for example the combat to virus, bifidogenic activity, related to be beneficial to the immune system and to cancer. Therefore, the continued study of this coproduct is necessary and the possible health benefits.

A presente Tese, elaborada pela integração de artigos científicos publicados ou submetidos em periódicos internacionais, tem por objetivo geral investigar as potencialidades e limitações de resíduos industriais, acadêmicos e agroindustriais na obtenção de catalisadores para degradação de poluentes orgânicos. Foram utilizados resíduos industriais (banhos de galvanização, areias de fundição e petroquímico), acadêmicos (soluções residuais de aula de fotografia contendo prata e solução residual das aulas de química analítica contendo metais) e agro-industriais (casca de arroz, casca de acácia esgotada, pó de fumo) na preparação dos fotocatalisadores suportados. Os sólidos foram caracterizados por um conjunto de técnicas espectroscópicas, volumétricas, microscópicas, eletroquímicas visando descrever os catalisadores do ponto de vista, elementar, estrutural, textural e morfológico, como espectroscopia de emissão de raios X por dispersão de energia (SEM-EDX), espectroscopia de retroespalhamento Rutherford (RBS), espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta (DRS-UV), espectroscopia de espalhamento de raios X em baixo ângulo (SAXS), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), porosimetria de nitrogênio e medidas de potencial zeta (ZP). Os sistemas foram avaliados na fotodegradação de corante (rodamina B), fenol e fármacos sob radiação ultravioleta e visível. Para fins de comparação, titânia comercial P25 (Degussa) foi empregada como catalisador. Além disso, o efeito da reutilização dos catalisadores e atividade fotocatalitica frente a amostras reais foram estudados. O catalisador suportado preparado a partir do resíduo da indústria petroquímica e suportado em sílica apresentou a melhor atividade fotocatalítica na degradação de todas as moléculas testadas, tal como RhB (67 % sob radiação UV e 61 % sob radiação visível), fármaco guaifenesin ( 49 % UV e 45 % visível) e fenol (44 % UV), enquanto que o P25 comercial apresentou 93 % e 14 %, respectivamente, para a radiação ultravioleta e visível. / This thesis, developed by the integration of scientific papers published or submitted in international journals, has the objective to investigate the potential and limitations of industrial waste, academics and agroindustrial to obtain catalysts for degradation of organic pollutants. Industrial waste (galvanic baths, foundry sands and petrochemical), academics (residual solutions of class photograph containing silver and residual solution of analytical chemistry classes containing metals) and agroindustrial (rice husk, exhausted bark acacia, tobacco dust) were used in the preparation of the supported photocatalyst. The solids were characterized by a set of spectroscopic, volumetric, microscopic electrochemical techniques in order to describe elementary structural, textural and morphological properties, such as Scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Rutherford backscattering spectrometry (RBS), diffuse reflectance spectroscopy in the ultraviolet (DRS-UV), small-angle X-ray scattering (SAXS), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), nitrogen porosimetry and zeta potential (ZP) measurements. The catalyst activity was evaluated on the dye (RhB), phenol and drugs photodegradation under ultraviolet and visible radiation. For comparative reasons, P25 (Degussa) was also employed as the catalyst. Furthermore, the effect of reuse of catalysts and photocatalytic activity compared to real samples were also evaluated. The silica supported catalyst prepared from petrochemical waste and supported on silica showed the best photocatalytic activity in the degradation of all tested molecules, such as RhB (67% and 61% under UV and visible radiation, respectively), guaifenesin drug (49% UV and 45 % visible radiation) and phenol (44 % UV radiation), while the commercial P25 showed 93 % and 14 %, to ultraviolet and visible radiation, respectively.

A bactéria Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 foi empregada para investigar o efeito da composição do meio de cultivo na produção biotecnológica de biossurfactante e, adicionalmente bacteriocina. Utilizou-se resíduos agroindustriais, tais como soro de leite e vinhaça de uva, para formular meios de cultivos mais econômicos e naturais, suplementados sacarose e extrato de levedura. Um planejamento fatorial fracionado 24, com adição de três ensaios nos pontos centrais foi empregado para avaliar a influência destas variáveis. A produção de biossurfactante foi influenciada positivamente pela concentração soro de leite, onde 15 % deste demonstrou melhor resultado reduzindo a tensão superficial em cerca de 18,1 mN/m, alcançando produção máxima de biossurfactante equivalente em surfactina de 11,02 mg/L. Em relação à síntese de bacteriocina, a fonte de carbono adicional (sacarose) interferiu de forma antagonista, ou seja, quanto menor a concentração de sacarose, maior a síntese de bacteriocina (com aumento da zona de inibição em 14,2% contra Staphylococcus aureus CECT-239). Observou-se que o ensaio conduzido em biorreator, sob microaeração com 5% de oxigênio dissolvido, promoveu maior produção de biossurfactante (11,6 mg/L) quando comparados aos estudos conduzidos com maior concentração de oxigênio entre 30 a 100%, com produção em média de 2,3 mg/mL. Destaca-se que nenhum estudo da influência do oxigênio dissolvido, principalmente em microaerofilia, para a produção de biossurfactante por bactérias láticas já havia sido realizado. Ademais, o biossurfactante produzido se mostrou altamente estável frente a valores extremos de pH e temperatura, além de demonstrar notável propriedade antimicrobiana e antiadesiva, inibindo Listeria monocytogenes NADC 2045 e Salmonella entérica<i/> CECT-724 em mais de 90%. / Lactococcus lactis subsp. lactis CECT-4434 was used to investigate the effect of the composition of the culture media on the biotechnological production of biosurfactant and bacteriocin additionally. Agroindustrial residues, such as whey and grape vinasse, were used to formulate more economical and natural culture media, supplemented with sucrose and yeast extract. A fractional factorial design 24, with addition of three runs at the central points was used to evaluate the influence of these variables. The biosurfactant production was positively influenced by the concentration of whey, where 15% showed a better result reducing the surface tension by 18.1 mN/m, reaching a maximum production of biosurfactant equivalent in surfactin of 11.02 mg/L. In relation to bacteriocin synthesis, the sucrose interfered in an antagonistic way, that is, the lower the sucrose concentration, the greater the bacteriocin synthesis (with an increase in the zone of inhibition in 14.2% against Staphylococcus aureus CECT-239). It was observed that the bioreactor conducted under microaeration with 5% dissolved oxygen promoted a higher biosurfactant production (11.6 mg/L) when compared to studies conducted with a higher concentration of oxygen between 30 and 100%, with production on average 2.3 mg/mL. It is noteworthy that no study of the influence of dissolved oxygen, mainly in microaerophilic, for the biosurfactant production by lactic acid bacteria had already been carried out. In addition, the biosurfactant produced proved to be highly stable against extreme values of pH and temperature, and demonstrated remarkable antimicrobial and antiadhesive properties, inhibiting Listeria monocytogenes NADC 2045 and Salmonella entérica CECT-724 in more than 90%.

Made available in DSpace on 2017-07-10T17:36:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_Diss_Gustavo_Ferreira_Coelho.pdf: 3616358 bytes, checksum: 6c35eae893638597917b0147826871aa (MD5) Previous issue date: 2014-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study proposes evaluate the use of chasew nut s shell (Anarcadium occidentale L.) CNS - as a natural adsorbent on the removal of metallic ions Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ from aqueous medium, as alternative to activated carbon and other treatments. The cashew nut was collected in Curionópolis, in the state of Pará, where experiment was performed at the Laboratory of Environmental Chemistry and Instrumental of UNIOESTE Marechal Cândido Rondon, Paraná. After the extraction of liquid by the cashew nut s shell (LCNS) the adsorbent was characterized as its chemical composition, structural, by infrared spectroscopy (IR), morphological, by scanning electron microscopy (SEM), and point of zero change (pHPCZ). Thereafter were made tests to determine the influence of pH, mass of adsorvent, contact time, initial concentration and temperature and also to determine the optimal conditions of adsorption.The adsorption kinetics was evaluate thought mathematics models of pseudo first, pseudo second order, Elovich and diffusion intraparticle, and the adsorption isotherma were linearized as the mathematics models of Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R). Lastly was held the desorption and the comparison with activated carbon. Was observed by MEV that the CNS showed aspect lamella, spongy, irregular structure and heterogeneous, and by IR may be the presence hydroxyl groups, aliphatic, phenolic, carboxylic acid, in both analyzes confer to adsorbent characteristics favorable to adsorption. The pHPCZ of CNS is between 3,69 and 4,01. The adsorbents mass; 12 g L-1 and contact time of 60 min. The pseudo second order models and D-R suggested the predominance of chemiosorption on process. The adjust of Langmuir and Freundich moldels suggested the occurrence of adsorption as in mono as multilayers. The thermodynamic study demonstrated that the process was only spontaneous for the Cd2+ in 15 e 25 ºC. The CNS presented high rate os desorption of Cd2+ and Pb2+, being only the Cr3+ what presented low rate of desorption. Concerning the ions Cu2+ and Zn2+ the optimal condition of adsorption were pH of solution 4,0 and 5,0 respectively; mass of CNS: 8 g L-1 and contact time of 60 min. The Cu2+ for the CNS adjusted itself for models of pseudo second order, Langmuir suggesting chemisorptions and adsorption in monolayers and the D-R model in which fisiosorption suggested. The Zn2+ adjusted itself by pseudo second order models, D-R. Langmuir and Freundlich, suggesting chemical adsorption and in mono and multilayers. The enthalpy values (ΔH) suggested physisorption. The biosorbent observed lower efficiency of adsorption that the CA, however the desorption efficiency was much greater suggesting the possibility of reuse of biosorbent for removal of Cu2+ and Zn2+. In this manner it can be conclude that the CNS has potential for add economic value and increase the production chains of the culture, when this residue utilized for removal of Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ and Zn2+ of contaminated waters / Este trabalho propõe avaliar o uso da casca da castanha de caju (Anarcadium occidentale L.) CCC como adsorvente natural na remoção dos íons metálicos Cd2+, Pb2+ Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de meio aquoso, como alternativa ao carvão ativado e demais tratamentos. As castanhas de caju foram coletadas em Curionópolis, no estado do Pará, sendo o experimento realizado no Laboratório de Química Ambiental e Instrumental da UNIOESTE - Marechal Cândido Rondon, Paraná. Após a extração do líquido da casca da castanha de caju (LCC) o adsorvente foi caracterizado quanto a sua composição química, estrutural, por espectroscopia de infravermelho (IR), morfológica, por microscopia eletrônica de varredura (MEV), e ponto de carga zero (pHPCZ). Em seguida foram realizados testes para verificar a influência do pH, massa de adsorvente, tempo de contato, concentração inicial e temperatura e também para determinar as condições ótimas de adsorção. A cinética de adsorção foi avaliada por meio dos modelos matemáticos de pseudoprimeira, pseudossegunda ordem, Elovich e difusão intrapartícula, e as isotermas de adsorção foram linearizadas conforme os modelos matemáticos de Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich (D-R). Por fim foi realizada a dessorção e a comparação com carvão ativado. Pela MEV foi observado que a CCC apresentou aspecto lamelar, esponjoso, estrutura irregular e heterogêneia, e pelo IR pode se a presença de grupos hidroxilas, alifáticos, fenólicos, carboxílico, em ambas análises conferem ao adsorvente características favoráveis à adsorção. O pHPCZ da CCC está entre 3,69 e 4,01. As condições ótimas de adsorção dos íons Cd2+, Pb2+ e Cr3+ foram: pH: 5,0; massa do adsorvente: 12 g L-1 e tempo de equilíbrio de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem e D-R sugeriram a predominância de quimiossorção no processo. O ajuste dos modelos de Langmuir e Freundlich sugeriram a ocorrência de adsorção tanto em mono quanto multicamadas. O estudo termodinâmico demonstrou que o processo somente foi espontâneo para o Cd2+ em 15 e 25 ºC. A CCC apresentou alta taxa dessorção de Cd2+ e Pb2+, sendo apenas o Cr3+ o que apresentou baixa dessorção. Com relação aos íons Cu2+ e Zn2+ as condições ótimas de adsorção foram pH da solução 4,0 e 5,0 respectivamente; massa da CCC: 8 g L-1 e tempo de contato de 60 min. Os modelos de pseudossegunda ordem, Langmuir se ajustaram a adsorção do íons Cu2+ para a CCC sugerindo quimiossorção e adsorção em monocamadas e pelo modelo de D-R na qual sugeriu fisiosorção. O Zn2+ se ajustou aos modelos de pseudossegunda ordem, D-R, Langmuir e Freundlich sugerindo adsorção química e em mono e multicamadas. Os valores de entalpia (ΔH) sugeriram fisiosorção. O biossorvente apresentou menor eficiência de adsorção que o CA, porém a eficiência de dessorção foi muito maior sugerindo a possibilidade de reutilização do biossorvente para remoção de Cu2+ e Zn2+. Desta maneira pode-se concluir que a CCC possui potencial para agregar valor econômico e aumentar a cadeia produtiva da cultura, quando este resíduo for utilizado para a remoção de Cd2+, Pb2+, Cr3+, Cu2+ e Zn2+ de águas contaminadas

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Made available in DSpace on 2017-05-12T14:47:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NatassiaJersakCosmann.pdf: 3297912 bytes, checksum: 048acfc2831615070bd43aebbc58396b (MD5) Previous issue date: 2015-02-19 / The effluent from poultry slaughterhouse has high concentration of organic matter, thus, it is essential to carry out a treatment before being disposed in the environment. A physico-chemical pretreatment is usually put forward mostly in order to remove fat. Recently, the addition of microbial metabolites, which act out to emulsify or break down fats, is studied as an alternative pre-treatment. The biosurfactants are metabolic products from several microorganisms and can solubilize and emulsify a solution composed of two immiscible liquids; thereby it promotes greater availability of components responsible for biodegradation. In this regard, this study aimed at evaluating the anaerobic treatment of effluent from poultry slaughterhouse when using surfactin produced in cassava. The obtained biosurfactant was characterized by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) as surfactin in 30% crude extract concentration, with excellent emulsifying properties, emulsion stability of hydrocarbons and green oils, so that Critical Micelle Concentration (CMC) was 28 mg. L-1. It was also observed, according to the methodology of specific methanogenic activity (SMA), that surfactin did not inhibit microbial community present in sludge to be used as inoculum during the anaerobic biodigestion. It was also registered that methane production and reduction of Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) was very similar among the applied treatments. Pretreatment of effluent from poultry slaughterhouse with the produced surfactin was carried out under the following conditions: 150 mL working volume, 150 rpm stirring and the incubation time of six hours. The effects of temperature variables (25, 30, 42.5, 55 and 60 ° C) and surfactin concentration (6, 13.27, 31, 48.73 and 56 mg.L-1) on SCOD increase were evaluated by the method of delineation Central Composite Rotational (DCCR). It was observed that the 4.5-hour time was enough to solubilize COD at its maximum concentration and at higher temperatures and concentrations of surfactin (above CMC), the greatest values of increase were reached in COD solubility. The anaerobic treatment of pretreated effluents under the aforementioned conditions was developed based on the following conditions: 34 °C without stirring, with eudiometers to check methane production and with destructive samples for temporal analysis of physico-chemical parameters. Microbiological analysis of anaerobic sludge was carried out for initial and final inoculum characterization among treatments according to the methodologies of Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) and Gram stain. It was observed that effluent from poultry slaughterhouse can be submitted to anaerobic digestion, methane production in biogas. The cumulative volume of methane at the end of the trial for the control treatment, in which there was no surfactin addition in the pretreatment, was the lowest observed among the treatments. SCOD removal was the same among the studied treatments as well as the removal of oils and greases (GL), which may have been provided with the temperature effect on the effluent constituents rather than a direct action in phase of biosurfactant pretreatment. The assays monitoring through destructive samples allowed observing a temporal behavior of the control parameters directly involved in anaerobic digestion and note that the process developed properly. From the microbiological analyses, it was observed that the biosurfactant surfactin did not inhibit the emergence of bacterial genera commonly present in anaerobic wastewater treatment and presented in all treatments a great number of microbial species. In general, it can be inferred that the biosurfactant surfactin did not significantly change any of the poultry slaughterhouse effluent properties, which allow improvements in anaerobic biodegradation and consequent increased production of methane. / O efluente de agroindústrias abatedoras de aves apresenta elevada concentração de matéria orgânica, e, em razão disso, há a necessidade de realização de um tratamento antes de ser descartado no ambiente. Comumente promove-se um pré-tratamento físico-químico a fim de remover, principalmente, a gordura. Mais recentemente, a adição de metabólitos microbianos, que agem a fim de emulsionar ou quebrar as gorduras, é estudada como pré-tratamento alternativo. Os biossurfactantes são produtos do metabolismo de diversos microrganismos e possuem a capacidade de emulsionar e solubilizar uma solução composta por dois líquidos imiscíveis, e assim promover maior disponibilidade dos componentes presentes para a biodegradação. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo geral avaliar o tratamento anaeróbio de efluente de abatedouro de aves ao utilizar surfactina produzida em manipueira. O biossurfactante obtido foi caracterizado por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) como a surfactina em concentração de 30% no extrato bruto, com excelentes propriedades emulsificantes, estabilidade de emulsões de hidrocarbonetos e óleos vegetais e Concentração Micelar Crítica (CMC) de 28 mg.L-1. Verificou-se também, de acordo com a metodologia de Atividade Metanogênica Específica (AME), que a surfactina não inibiu a comunidade microbiana presente no lodo a ser utilizado como inóculo na biodigestão anaeróbia, ao verificar que a produção de metano e redução da Demanda Química de Oxigênio Solúvel (DQOs) foi muito semelhante entre os tratamentos aplicados. O pré-tratamento do efluente de abatedouro de aves com a surfactina produzida foi realizado nas seguintes condições: 150 mL de volume útil, agitação de 150 rpm e tempo de incubação de até seis horas. Os efeitos das variáveis temperatura (25, 30, 42,5, 55 e 60ºC), e da concentração de surfactina (6, 13,27, 31, 48,73 e 56 mg.L-1) sobre o aumento da DQOs foram avaliadas pela metodologia de Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR). Observou-se que o tempo de 4,5 horas foi suficiente para solubilizar a DQO em sua máxima concentração, e que nas maiores temperaturas e concentrações de surfactina (acima da CMC) encontraram-se os maiores valores de aumento da solubilização da DQO. O tratamento anaeróbio dos efluentes pré-tratados nas condições já mencionadas foi desenvolvido com as seguintes condições: 34ºC, sem agitação, com eudiômetros para verificar a produção de metano e com amostras destrutivas para análise temporal dos parâmetros físico-químicos. A análise microbiológica do lodo anaeróbio foi realizada para caracterização inicial e final do inóculo entre os tratamentos a partir das metodologias de Fluorescent In Situ Hybridization (FISH) e coloração de Gram. Foi possível observar que o efluente de abatedouro de aves é passível de biodigestão anaeróbia, com produção de metano no biogás. O volume acumulado de metano ao final do experimento para o tratamento controle, em que não houve a adição de surfactina no pré-tratamento, foi o menor observado entre os tratamentos. A remoção da DQOs apresentou-se igual entre os tratamentos aplicados assim como a remoção de Óleos e Graxas (OG), os quais podem ter sido disponibilizados com o efeito da temperatura sobre os constituintes do efluente ao invés de uma ação direta do biossurfactante na etapa de pré-tratamento. O acompanhamento dos ensaios, por meio das amostras destrutivas, permitiu observar o comportamento temporal dos parâmetros de controle diretamente envolvidos na biodigestão anaeróbia e constatar que o processo se desenvolveu adequadamente. A partir das análises microbiológicas foi possível observar que o biossurfactante surfactina não inibiu o aparecimento dos gêneros bacterianos comumente presentes em tratamentos anaeróbios de efluentes e apresentou, em todos os tratamentos, grande riqueza de espécies microbianas. De maneira geral, pode-se inferir que o biossurfactante surfactina não alterou significativamente quaisquer das propriedades do efluente de abatedouro de aves que permitissem melhorias na biodegradação anaeróbia e consequente maior produção de metano.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2017-12-01T15:43:01Z No. of bitstreams: 1 LAHYANA RAFAELLA DE FREITAS CUNHA - TESE (PPGEP) 2014.pdf: 2398176 bytes, checksum: 737e0981fa2c124c8593a36e031175d1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-01T15:43:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LAHYANA RAFAELLA DE FREITAS CUNHA - TESE (PPGEP) 2014.pdf: 2398176 bytes, checksum: 737e0981fa2c124c8593a36e031175d1 (MD5) Previous issue date: 2014-08-22 / Capes / Uma das formas de remediar poluentes urbanos, como polímeros plásticos, é a utilização de processos biotecnológicos que exploram a capacidade de micro-organismos decompositores, produzirem enzimas na presença de substratos que possuem fontes indutoras adequadas, a exemplo de fungos do gênero Basidiomiceto em substratos como biomassas lignocelulósicas. O presente trabalho tem como objetivo estudar o potencial de substratos como a casca de coco verde, farinha de soja comercial, farelo da palha de milho verde e cana-de-açúcar na produção de lacase e CMCase por meio da fermentação semissólida (FES) utilizando o micro-organismo Psilocybe castanella (CCIBt 2781) como agente da fermentação, bem como, avaliar a degradação de pedaços de copos de polipropileno por esse basidiomiceto, sem e com interferência de mediadores orgânicos e inorgânicos. O fungo foi previamente crescido em ágar extrato de malte (MEA) 2% e inoculado em substratos a base de farelo de palha de milho verde com bagaço de cana-de-açúcar e bagaço da casca de coco verde com farinha de soja comercial nas proporções adequadas para se obter C/N 90 e com os mediadores, óleo vegetal, Tween 80 e azul brilhante de remazol (RBBR). Durante 60 dias de cultivo foram analisados as atividades enzimáticas de lacase e carboximetilcelulase. A degradação causada pela ação microbiana nos polímeros plásticos foi analisada por medidas de perda de massa, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raio X (DRX). A maior atividade da lacase ocorreu em torno do 15º dia de fermentação (95,67 UL-1), contendo bagaço da casca de coco verde como fonte de carbono e soja como fonte de nitrogênio, sob ação dos mediadores tween e RBBR. Para o substrato a base de milho e cana, a maior atividade foi de 69,77 UL-1 em 30 dias, utilizando tween como mediador. A maior produção de CMCase foi de 0,29 U/g, para o substrato a base de milho e cana e de 0,22 U/g no substrato contendo bagaço da casca de coco verde e farinha de soja comercial. Todas as amostras de PP submetidas à incubação nos dois substratos apresentaram alterações nas superfícies dos polímeros, indicadas por ranhuras, sulcos e furos, quando analisadas por MEV. Esses resultados mostram que a bioconversão dos resíduos utilizados nesse trabalho por meio da fermentação semissólida (FES) é uma forma viável de obtenção das enzimas lignocelulolíticas, além da relação positiva entre a degradação de polímeros sintéticos (PPs) e a atividade enzimática de lacase. / One way to remedy urban pollutants such as plastic polymers, would be the use of biotechnological processes that exploit the ability of decomposing micro-organisms produce enzymes in the presence of substrates that have appropriate inducing sources, like basidiomycete fungi of the genus substrates as lignocellulosic biomass. Therefore, the aim of this work was to study the potential of coconut husk and commercial soy flour, bran straw corn and cane sugar as substrates in the production of laccase and CMCase by semisolid fermentation (SSF) Psilocybe castanella (CCIBt 2781) microorganism as the fermentation agent, as well as to evaluate the degradation of pieces of polypropylene cups by this basidiomycete with and without interference from inorganic and organic mediators. The fungus was previously grown on malt extract agar (MEA) 2% and inoculated in substrates bran straw corn with crushed sugar cane bagasse and coconut husk with commercial soy flour in the proportions adequate to obtain C/N 90 and mediators, vegetable oil, Tween 80 and Remazol brilliant blue R (RBBR). During cultivation for 60 days were analyzed, the enzymatic activities of laccase and carboxymethylcellulase, besides the degradation of plastics by polymer mass loss, MEV and DRX. The highest activity of laccase occurred around the 15th day of fermentation (95.67 UL-1), containing bagasse coconut husk as carbon source and soybean as nitrogen source, under the action of mediators tween and RBBR. To the substrate from corn and sugarcane, the highest activity was 69.77 UL-1 in 30 days, using tween as a mediator. The largest production of CMCase was 0.29 U/g, for the substrate from corn and sugarcane and 0.22 U/g substrate containing bagasse in the coconut husk and commercial soy flour. All samples analyzed by MEV and DRX were subjected to incubation with both substrates showed changes in the surfaces of polymers, indicated by grooves, grooves and holes. These results show that bioconversion of waste materials through this work semisolid fermentation (SSF) is a feasible way of obtaining the enzymes lignocellulolytic way, besides the positive relationship between the degradation of synthetic polymers (PP) and enzymatic activity.